SU324751A1 - Способ получения олефиновых эластомеров - Google Patents
Способ получения олефиновых эластомеровInfo
- Publication number
- SU324751A1 SU324751A1 SU1369125A SU1369125A SU324751A1 SU 324751 A1 SU324751 A1 SU 324751A1 SU 1369125 A SU1369125 A SU 1369125A SU 1369125 A SU1369125 A SU 1369125A SU 324751 A1 SU324751 A1 SU 324751A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- unsaturated
- reaction
- compounds
- elastomers
- polymerization
- Prior art date
Links
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 title description 31
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 title description 23
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 title description 11
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 31
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 30
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 description 15
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 14
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 14
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 14
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 13
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 12
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 11
- 230000003197 catalytic Effects 0.000 description 11
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 11
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 11
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 9
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 8
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 8
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 7
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 7
- 239000011203 carbon fibre reinforced carbon Substances 0.000 description 7
- QTECDUFMBMSHKR-UHFFFAOYSA-N prop-2-enyl prop-2-enoate Chemical compound C=CCOC(=O)C=C QTECDUFMBMSHKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N iodine Chemical compound II PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 6
- 150000002902 organometallic compounds Chemical class 0.000 description 6
- 150000004291 polyenes Polymers 0.000 description 6
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 6
- 230000001070 adhesive Effects 0.000 description 5
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 5
- 125000002524 organometallic group Chemical group 0.000 description 5
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 description 5
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000001993 dienes Chemical class 0.000 description 4
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 4
- 230000000737 periodic Effects 0.000 description 4
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 150000003623 transition metal compounds Chemical class 0.000 description 4
- 239000002879 Lewis base Substances 0.000 description 3
- 229920002521 Macromolecule Polymers 0.000 description 3
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 3
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 3
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 3
- UAIZDWNSWGTKFZ-UHFFFAOYSA-L ethylaluminum(2+);dichloride Chemical compound CC[Al](Cl)Cl UAIZDWNSWGTKFZ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 description 3
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 3
- 150000007527 lewis bases Chemical class 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- FASUFOTUSHAIHG-UHFFFAOYSA-N 3-methoxyprop-1-ene Chemical compound COCC=C FASUFOTUSHAIHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N Carbon tetrachloride Chemical compound ClC(Cl)(Cl)Cl VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N HCl Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 240000008528 Hevea brasiliensis Species 0.000 description 2
- 238000004566 IR spectroscopy Methods 0.000 description 2
- UAEPNZWRGJTJPN-UHFFFAOYSA-N Methylcyclohexane Chemical compound CC1CCCCC1 UAEPNZWRGJTJPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 2
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 150000007933 aliphatic carboxylic acids Chemical class 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminum Chemical class [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 125000004432 carbon atoms Chemical group C* 0.000 description 2
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 description 2
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 239000000727 fraction Substances 0.000 description 2
- VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N fumaric acid Chemical compound OC(=O)C=CC(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011976 maleic acid Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001194 natural rubber Polymers 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- FBCQUCJYYPMKRO-UHFFFAOYSA-N prop-2-enyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCC=C FBCQUCJYYPMKRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 2
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 2
- CRPTXKKKIGGDBX-UHFFFAOYSA-N (Z)-but-2-ene Chemical group [CH2]C=CC CRPTXKKKIGGDBX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LIKMAJRDDDTEIG-UHFFFAOYSA-N 1-Hexene Chemical compound CCCCC=C LIKMAJRDDDTEIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 1-butene Chemical compound CCC=C VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003903 2-propenyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 101710032514 ACTI Proteins 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N AI2O3 Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- NZNMSOFKMUBTKW-UHFFFAOYSA-N Cyclohexanecarboxylic acid Chemical compound OC(=O)C1CCCCC1 NZNMSOFKMUBTKW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HECLRDQVFMWTQS-UHFFFAOYSA-N Dicyclopentadiene Chemical compound C1C2C3CC=CC3C1C=C2 HECLRDQVFMWTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101710004932 ECU01_0460 Proteins 0.000 description 1
- 229920000181 Ethylene propylene rubber Polymers 0.000 description 1
- CYTYCFOTNPOANT-UHFFFAOYSA-N Ethylene tetrachloride Chemical group ClC(Cl)=C(Cl)Cl CYTYCFOTNPOANT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VZCYOOQTPOCHFL-OWOJBTEDSA-N Fumaric acid Natural products OC(=O)\C=C\C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-OWOJBTEDSA-N 0.000 description 1
- QZRGKCOWNLSUDK-UHFFFAOYSA-N Iodochlorine Chemical compound ICl QZRGKCOWNLSUDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000000554 Iris Anatomy 0.000 description 1
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- YWAKXRMUMFPDSH-UHFFFAOYSA-N Pentene Chemical compound CCCC=C YWAKXRMUMFPDSH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- JBIQAPKSNFTACH-UHFFFAOYSA-K Vanadium oxytrichloride Chemical compound Cl[V](Cl)(Cl)=O JBIQAPKSNFTACH-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- JTJFQBNJBPPZRI-UHFFFAOYSA-J Vanadium tetrachloride Chemical compound Cl[V](Cl)(Cl)Cl JTJFQBNJBPPZRI-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001338 aliphatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000005250 alkyl acrylate group Chemical group 0.000 description 1
- 125000005234 alkyl aluminium group Chemical group 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000010692 aromatic oil Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- NTXGQCSETZTARF-UHFFFAOYSA-N buta-1,3-diene;prop-2-enenitrile Chemical compound C=CC=C.C=CC#N NTXGQCSETZTARF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- ZHXZNKNQUHUIGN-UHFFFAOYSA-N chloro hypochlorite;vanadium Chemical compound [V].ClOCl ZHXZNKNQUHUIGN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001845 chromium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 229910052570 clay Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- IFDVQVHZEKPUSC-UHFFFAOYSA-N cyclohex-3-ene-1,2-dicarboxylic acid Chemical compound OC(=O)C1CCC=CC1C(O)=O IFDVQVHZEKPUSC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000000921 elemental analysis Methods 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 description 1
- 235000011087 fumaric acid Nutrition 0.000 description 1
- 150000002238 fumaric acids Chemical class 0.000 description 1
- 150000008282 halocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000008079 hexane Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atoms Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 150000003949 imides Chemical class 0.000 description 1
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 1
- 229920005684 linear copolymer Polymers 0.000 description 1
- 125000005395 methacrylic acid group Chemical group 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 230000000379 polymerizing Effects 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 description 1
- 229920003051 synthetic elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000005061 synthetic rubber Substances 0.000 description 1
- 229920001897 terpolymer Polymers 0.000 description 1
- 229950011008 tetrachloroethylene Drugs 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N tin hydride Chemical class [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003609 titanium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000017105 transposition Effects 0.000 description 1
- XSTXAVWGXDQKEL-UHFFFAOYSA-N triclene Chemical group ClC=C(Cl)Cl XSTXAVWGXDQKEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003682 vanadium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000004711 α-olefin Substances 0.000 description 1
Description
Изобретение относитс к сиособу получени нол рных ненасыщенных карбоценных сополимерных эластомеров.
Р1звестен способ получени зластомерных карбоцепных сонолимеров сополимеризацией а-олефинов с при.меиением известных комплексных металлооргапнческих катализаторов.
Например, аморфные высокомолекул рные линейные сополимеры, состо щие из таких мономерных единиц, как этилен, как минимум одно а-олефииовое соединение и как минимум один коньюгированный или неконыогированный полней или по крайней мере диеп, могут быть получены достаточно экономичным способом при иснользовании смешанных катализаторов . Выщеуказанные сополимеры после процесса вулканизации в присутствии обычных ускорителей процесса вулканизации на основе серы обладают хорощими механическими характеристиками, выдающейс стабильностью против старени , стабильностью при воздействии метереологических условий, а также помимо этого обладают высокой устойчивостью к действию озона.
Из отдельных ненасыщенных олефиновых эластомеров лишь с очень большим трудом могут быть получены технические предметы, прочностные характеристики которых даже после вулканизации очень низкие. Поэтому указанные товары не наход т применени в
промышленности. Кроме того, они с большим трудом могут быть переработаны и вулканизованы в смес х с другими типами каучуков, такими, как например натуральнь1й каучук, бутадиенакрнлонитрильный каучук, бутадиенстирольный каучук и тому подобн1ле материалы .
Указанные отр П1ателы1ые характеристики обусловлены низкой степенью ненасыщенности
и недостаточной склеивающей способностью при сборке продуктов.
Цель изобретени состоит в том, чтобы сохранить склеивающую способность, ранее недостаточную , олефиновых эластомеров в качестве предпосылки дл изготовлени технических деталей ii3 частей и, кроме того, цель состоит в снабжении указанных эластомеров адгезионными свойствами дл более широкого нх технического нснользовани . Последующа
цель состоит в том, чтобы устранить несовместимость вышеуказанных олефиновых эластомеров при переработке в с.мес х с другими продуктами, главным образом сильно ненасыщенными типами каучуков.
В основу изобретени положена задача создани способа получени нол рных и ненасыщенных олефиновых эластомеров при использовании известных металлоорганических смешанных катализаторов, которые с одной
могут сшиватьс известным способом при помощи серы, а с другой 1могут быть переработаны с другими видами синтетических каучуков II с натуральным каучуком, а затем и вулканизированы , и которые далее в качестве составпой части смеси новьндают склеивающую сиособность олефиповых эластомеров.
Предлагают способ получени олефнновых эласто.меров, отличающийс тем, что с целью получени легковулкапизуемых пол рных эластомеров с улучщеииыми адгезивными свойствами , процесс иолимеризации провод т в нрисутствпн ненасыщенных функциональных нропзводиых непредельных карбоновых кислот, 11а,11)имер аллнлакрилата, в качестве сомономеров дл а-олефинов. Процесс полимеризации нровод т в ирнсутствни сопр женных или несопр женных ди- или иолиенов в качестве доиолиительных сомоно.меров, а также в нрпсутствии известных активаторов дл комплексных металлоорганических катализаторов, например осиований ио Льюису.
В соответствии с иредлагаемым способом должны получатьс нормальные пол рные непасыщенные олефиновые эластомеры, которые не содержат в своем составе примесей гомополимеров как ненасыщенных углеводородов (прежде всего а-олефинов), так и пол рных виниловых мономеров, и поэтому не нуждаютс в последующем фракционировании.
В результате исследований найдено, что в присутствии известных комплексных катализаторов должны образовыватьс терполимеры пли мультнполимеры, которые в составе своих макромолекул помимо мономерных единиц олефина содержат как нол рные группы, так и углерод-углеродные двойные св зи.
Термополимеризацию и мультиполимеризацию осуществл ют простейщим способом путем реакции этилена и/или а-олефииа общей формулы R-СП СП2, в которой R представл ет собой алкнльный радикал с ненасыщенiHjiMii функцнональпыми производными ненасыщенных карбоповых кислот и, в соответствующих случа х, с полиеном в присутствии известных металлоорганических катализаторов .
Кинетические исследовани привели к соверщенно неожиданным результатам, заключающимс в том, что ненасыщенные функциональные производные ненасыщенных карбоповых кислот в процессе проведени полимеризации неирерывно и равномерно включаютс в состав растущей полимерной цепи, исход из предпосылки, что их концентраци в реакцнопном объеме соответствует их реакцнonnoii способности в момент начала полимеризации .
Достигают тех же результатов и в том случае , когда получают мультиполимеры путем добавлени одного или нескольких многократно ненасыщенных соединений и при этом в процессе полимеризации принимают участие как минимум четыре различных мономера с различной реакциоиной способностью.
Получают пол рные ненасыщенные олефиновые эластомеры в том случае, если этилен и/или высщие сс-олефины общей формулы R-СН СН2, в которой R - алкильна груниа , наиример пропилен, бутен-1, пентен-1, гексен-1 , гентен-1 и тому подобные соединени , или разветвленные изомеры указанных олефиновых соединений или смеси данных олефиновых соединений сополимеризуют известным
снособом с ненасыщенными функциональными производными ненасыщенных карбоновых кислот или смесью выщеуказанных ненасыщенных пол рных производных ненасыщенных карбоновых кислот. В выщеуном нутой реакцни соиолимеризации могут принимать участие доиолнительио коньюгированные или неконьюгированные диены или полиены. Количество и вид, а также способ добавлени компонентов к реакционной системе определ ютс
в соответствии с требовани ми, предъ вл емыми к свойствам полимеров, а также стенепью ненасыщенности образующегос полимерного материала и, как это было приведено ранее, в соответствии с реакционной способностью отдельных мономеров.
Ненасыщенные карбоновые кислоты, при использовании которых удаетс достичь ненасыщенного и пол рного характера образующихс новых олефиновых эластомеров, содержат 3-25, лучще 3-15 атомов углерода, и 1-5, лучще 1-2 карбоксильных грунп, и, как мииимум, одну углерод-углеродную двойную св зь в мо;1екуле. Пенасыщенные карбо11овые кислоты могут представл ть собой алифатические карбоновые кислоты, такие как кротонова , акрилова , метакрилова , малеинова , фумарова кислоты и т. п., которые содержат в своем состав-е одну к углерод-углеродной двойной св зи коньюгированную карбонильную группу, а также могут представл ть собой алифатические карбоновые кислоты, двойна углерод-углеродна св зь которых изолирована . Примен ют также циклические и бнциклические карбоиовые кислоты, такие как
циклогексан-3-карбонова кислота-1, тетрагидрофталева кислота, бицнкло-2,2,1-гентен-2-дикарбонова кислота-5,6, бицикло-2,2,1-гептен2-карбонова кислота-5 и т. д.
Функциональные производные карбоновых
кислот, которые несут в составе своих молекул необходимую дл последующего сщивани макромолекул олефииового эластомера вторую углерод-углеродную двойную св зь, могут представл ть собой ненасыщенные
сложноэфирные производные карбоновых кислот , HN-алкенильные производные амидов карбоновых кислот и N-диалкенильные производные амидов карбоповых кислот или N-алкенильных производных имидов карбоновых
кислот.
Алкенильные группы состо т из, как минимум , 2-5 углеродных атомов. В общем случае указанные группы представл ют co6of винильные, аллиловые и кротиловые группы, Степень иенасыщенности новых олефиновых эластомеров может быть повышена, по сравнению с достигаемой, путем сополимеризации с ненасыщенными функциональными производными ненасыщенных карбоновых кислот в том случае, если к нолимеризующейс системе добавл ть такие ненасыщенные углеводороды , которые вл ютс представител ми различных классов коньюгированных и несконьюгированных диенов или полиенов, а также алифатических, циклических или полициклических соединений. Состав образующегос в результате реакции сонолимеризации полимера можно варьировать в достаточно щироких пределах как путем использовани больщого числа разнообразных мономеров, так и изменени эффективных концентраций указанных мономеров в смеси мономеров. В общем случае часть этилена в составе полимера составл ет величину О-75 вес. %, а часть сс-олефинов в составе полимера составл ет величину 5-90 вес. %. Часть ненасыщенных функциональных производных ненасыщенных карбоновых кислот в составе полимера может составл ть от 1 до 25 вес. %, лучще 3-15 вес. % в расчете на количество поли.меризующегос олефинового соединени . В том случае, если процесс сополимеризации производитс с диенами и/или полиенами, то сумма всех многократно ненасыщенных пол рных соединений и диенов или полиенов не должна превыщать 25 вес. %. Процесс терполимеризации или мультиполимеризации , производ т в присутствии каталитической системы, которую получают известным способом путем с.мещивани металлоорганических соединений элементов I-III групп периодической системы элементов или смесей указанных металлоорганических соединений и соединений переходных элементов побочных групп IV-VI и VIII группы периодической систе.мы элементов. Составные части каталитической системы могут быть предварительно смещаны и введены в реакционный аппарат, в котором находитс вс нолимеризующа с смесь мономеров или часть мономеров, а также .могут быть добавлены отдельно друг от друга в зону реакции . Кроме того, компоненты каталитической систе.мы могут быть дозированы к полимеризующейс системе отдельно друг от друга или совместно в процессе проведени полимеризации . В особенности следует отметить то обсто тельство, что целесообразно часть соединений I-III групп периодической системы элементов (например, галогенидов алюмини ) вместе или отдельно друг от друга добавл ть к полимеризующейс системе, в то врем , как остальную часть металлоорганического смешанного катализатора следует вводить в полимеризующуюс систему в зависимости от специфической активности катализатора, температуры проведени процесса полимеризации и в зависимости от примен ющегос непрерывного -5ЛИ периодического способа осуществле-т ни процесса. Большинство моталлоорганпчоских соедипенпй п соедпнений переходных эле .ментов представл ют собой уже известные продукты п могут примен тьс дл получени олефиновых предлагаемых эластомеров. Процесс полимеризации целесообразно проводить в прпсутствии триалкильных производных алюмини и/или алюминийалкилгалогенидов и сесквигалогенидов алюмини в комбинации с соединени ми ванади , такими как окситрихлорид ванади и тетрахлорид ванади , или с.месей соединений переходных металлов, таких как VOCU, п соединений титана или соединений хрома. Целесообразно дл проведеПИЯ процесса сополимеризации и дл увеличени выхода добавл ть известные электродопорпые продукты, а также производить ;ioбавкп , которые в значптетыюй степе;п1 повышают каталитическую акт1 в;1ость п с этим повышают выход, также как гексахлорцпклопепта .-ще. Катализаторы дл проведени процесса сополпмерпзации прпмен ют в виде дисперсий в растворител х, которые пспользуют дл проведени процесса сополи.меризации мономеров . В том случае, если раствор юща способность растворител позвол ет это, их можно при.мен ть в вп.1,е полностью растворенных продуктов или в аморфно-коллоидальном состо нии . Мол рное соотношение металлоорганических соединений к соединени м переходных металлов может составл ть от 1:1 до 200 ; 1, лучше от 5 : 1 до 50:1. Концентраци соединени переходного металла обычно составл ет велпчину 0,8-8 ммоль на 1 л растворител . Концентрацию соединени переходного металла выбирают в зависимости от химического состава обшей каталитической системы, в соответствующих случа х в зависимости от добавленного основани Льюиса и в зависимости от вида функционального производного карбоновой кислоты, например 0,05-1 моль (в расчете на 1 моль металлоорганического соединени ). Процесс сополи.меризации протекает при те.мпературе от -80 до +80°С, лучще от -20 до -)-50°С и давлении 0,5-100 атм, лучще от 1 до 20 атм. В качестве растворителей примен ют алифатпческпе , Ц1п лоалпфат11ческ1 е и ароматические углеводороды, такие как гексан, гептап , циклогексан, метилциклогексан, бензиновые фракции, бензол, толуол, или галогенированные углеводороды, такие как четыреххлористый углерод, хлороформ, трихлорэтилен , тетрахлорэтилен. Процесс полимеризации целесообразно осуществл ть в отсутствии растворител и при применении, как минимум одного мономера в жидком состо нии, например в жидком пропилене, который при этом насыщен этиленом, и к которому производ т добавление ненасыщенных функциональных производных ненасыщенных карбоновых кисСополнмеризааию следует проводить непрерывным образом, при этом мономерна смесь имеет носто нный состав, а каталитическа система непрерывно подводитс к реакционному аппарату, а образовавшийс в результате проведени процесса полимеризации полимер непрерывно отбираетс из реакционного аппарата . Непрореагировавшие мономеры снова возвраш,аютс в процесс. Однако, в то же врем процесс сополимеризации можно осуш,ествл ть и периодическим образом. При периодической полимеризации в присутствии растворител пол рные, ненасып1,енные олефиновые эластомеры получают таким образом, что в реакционный аппарат дл нроведени процесса полимеризации при интенсивном перемешивании загружают растворитель , который затем насыш,ают газообразными олефиновыми соединени ми. Полученный раствор привод т к температуре, соответствующей температуре проведени процесса полимеризации , внос т каталитическую систему или часть указанной каталитической систэмы и после этого начинают подведение многократно ненасыщенных олефиновых соединений. В соответствующих случа х часть каталитической системы подвод т в процессе проведени реакции. Растворитель дл проведени процесса полимеризации насыщают газообразными олефиновыми соединени ми, такими как этилен, пронилен и/или последующими олефиновыми соединени ми в мол рном соотношении от 1:1 до 1:200, лучще в мол рном соотношении от 1:1 до 1:20, таким образом, как это необходимо нри получении эластомеров с оптимальными свойствами. Процесс полимеризации обрывают обычным способом при использовании дл этой цели спиртов или слабых кислот, и затем высаживают продукт или при помощи вод ного пара или при помощи спирта в гранулирован1 ом виде. После высушива 1и нри вышеуказанном мол рном соотношении .мономеров получаетс каучукоподобный нродукт, в составе которого содержитс совершенно незначительное количество гель-фракции, меньше чем 0,5 вес. %. Составна часть ненасыщенных функциональных нроизводных карбоновых кислот в составе сонолимера определ етс нри использовании инфракрасной спектроскопии и элементарного анализа. Содержание углерод - углеродных двойных св зей в составе полученного сонолимера определ етс обычными в этих случа х способами при помощи монохлорида йода. Из определенной величины полного числа полученных в каждом отдельном случае торполимеров или мультиполимеров получаетс ненасыщенность каучука, котора относитс дл сравнени к экснериментально определенному йодному числу насыщенного этилен-пропиленового каучу(а, величина которого составл ет 1,3, и таким образом получаетс корригированное йодное число. Стенень ненасыщенности , определенна нри иснользовании йодного числа, хорошо совпадает с данными но содержанию в составе сонолимера ненасыщенных функциональных нроизводных карбоновых кислот, онределенных из данных инфракрасной спектроскопии (калибровочна методика ). Процесс вулканизации полученного в результате реакции сополимера производитс обычным способом, примен ющимс дл ненасыщенных каучуков. В результате нроведени процесса вулканизации в кип щем к-гептане образуютс полностью нерастворимые продукты сшитого строени . Значительна гомогенность строени новы.ч полимеров про вл етс не только в данных кинетических исследовани х, о которых упоминалось выше, но также при проведепип фракциоиировани и экстрагировани . При использовании специфических растворителей дл ненасыщенных гомополимеров фуикциональных нроизводных карбоновых кислот не удаетс извлечь из состава сополимера гомополимеров указанного тина. Характеристическа в зкость пол рных ненасыщенных олефиновых эластомеров определена в толуоле при температуре 25°С и составл ет 03-10, лучше 0,5-5, что благопри тпо сказываетс при последуюшей переработке полученных эластомеров. Молекул рный вес образующнхс сонолимеров можно регулировать, прпмен обычные дл этих целей добавки, такие как водород, неорганпческие соли, металлалкилы определенного строени , функциональные производные алифатических углеводородов или функциоиальпые производные ароматических углеводородов , и одновременно добавл актив рованные основани Льюиса. Пол рные ненасыщенные сонолимеры могут в зависи.мости от целей находить применение в разнообразных технических област х. Так нанри.чер, указанные сонолимеры можно примен ть в качестве формованных изделий, покрытий дл металлов, нокрытий дл текстильных материалов. Их латексы, которые получаютс непосредствен)0 из растворов полимеров, можно примен ть дл и.мирегнировани текстильных материалов. Найдут применение и различные дополнительные вещества, такие как наполнители, красители, стабилизаторы и т. п. Указанные вещества можно добавл ть к нолимеру неред его переработкой, но в то же врем данные вещества можно добавл ть и во врем проведени процесса полимеризации . Полученный раствор полимера, в зкость которого достигает достаточно высокой величины , может непосредственно использоватьс дл различных целей применени . Учитыва особенные свойства новых сополимеров, представл етс возможным указанные сополимеры использовать в качестве самоотверждающихс или сшивающихс прп термических воздейст ствующими дл каждого случаи конкретными добавками. Предлагаемые нол рные ненасыщенные олефиновые эластомеры можно нримен ть в смеси с нластификаторами и разбавител ми, такнми как парафиновые или нафтеновые и ароматические масла. В особенности следует уном нуть возможность иснользовани сополимеров, растворенных в органических растворител х, или в виде водных дисперсий дл последующих химических реакций на данных высокополимерах. Пример 1. Реакционный сосуд дл проведени нолимеризации состоит из цилиндрической колбы емкостью 1,5 л с мешалкой и термометром. В вышеуказанный сосуд дл проведени полимеризации помещена трубка дл ввода газообразных мономеров, котора опущена практически до дна. В колбе дл проведени процесса полимеризации имеетс также еще одно отверстие дл отвода непрореагировавщих в течение реакции газов. Аппаратура дл проведени процесса полимеризации предусматривает наличие специальных ириснособлений, в которых наход тс негазообразные мономеры, а также каталитическа система. Собранна аппаратура дл проведени процесса полимеризации заполн етс ипертным газо.м, который находитс в рабочем объе.ме в течепие всего процесса. В вышеуказанный реакционный сосуд добавл ют 800 мл бензина, затем при температуре 0°С производ т насыщение бензина газообразной смесью пропилена с этиленом, нричем указанную смесь подают в реакционный сосуд в количестве 135 л/час. Мол рное соотношение пропилен: этилен составл ет 1,8;1. В сосуд дл проведени процесса полнмерпзации в течение 90 мин производ т добавление 0,3 г VOCls в 50 мл бензина, 5,3 г сесквихлорида алкилалю1мпни в 100 мл бензина п 2,24 г аллилакрилата в 50 мл бензина. Температуру реакции поддерживают равной 0°С, количество газа и его состав также ноддерживают посто нным. Реакционную с.месь нродолжают перемешивать в течение 30 мин и после этого путем добавлени 20 мл метилового спирта реакцию прерывают. Получепный раствор полимера после промывани разбавленной сол ной кислотой водой г,ысаж-: зают в снирт. После высушивани в вакууме получают 38 г прозрачного клейкого каучука. Анализ , получеппый при использовании инфракрасной спектроскопии, демонстрирует сильное поглощение карбонильных групп сложного эфира при 1740 слг-, а также дополнительное поглощение при 160 и 1760 см соответствующее ноглощепию аллилакрилата. Полоса поглощени при 1160 представл ет собой полосу поглощени , соответствующую полосе пог.чои1,епи пронилепа (несколько сдвинутой ) 1157 с., однако в сравнительных опытах наблюдаетс увеличение иптенсивности данной нолосы по отношению к интенсивности карбональной группы при увеличении содержани сложного эфира. Двойные углерод-углеродные св зи, имеющиес в составе макромолекул, про вл ют полосу поглощени при 1650 см. При сравнении величин, полученных из инфракрасной снектроскопов со стандартными кривыми, получают следующие результаты по составу сополимера: 5 вес. % аллилакрилата в.ходит в состав сополимера, составна часть этилена и.меет величину 45 вес. %, составна часть пропилена имеет величину 50 вес. %. Из корригированного йодного числа 11,9 рассчитанное количество аллилакрилата , вошедшее в состав сополимера, составл ет 5,3 вес. %. Полученный в результате указанной peaKi.nii сонол меризац1 ;1 полпмер полностью раствор етс при температуре 50°С в толуоле п имеет приведенную в зкость 1,32, определенную в 0,1%-пом растворе в толуоле при температуре 25°С. Остаток после проведени нроцесса эксграгпровап11Я KiiiimuuiM ацетоном составл ет более 99% от исходного колнчества, вз того дл экстрагировани , а экстракт содержит в своем составе пизкомолскул рные сополимеры этилена , пропилена и акрилата. Пример 2. Процесс полимеризации осуществл ют , как оинсано в примере 1. В бензнновый раствор, насыщенный газообразными олефинами, добавл ют 0,6 г дициклопептадиена и 10 ммоль аллилакрилата (в качестве комплекса с алюминиевыми соедипени мп ). Затем в течение 90 мин к реакционной смеси приканывают следующее количество каталнтической системы: 0,45 г VOCb в 80 мл и 3,85 г сесквихлорида этилалюмини в 100 мл бензина. Через 5 мин с моме}1та начала реакции, причем температура проБедс: 1и реакции составл ет 0°С, в течение 90 мин производ т добавление остальных жидких мономеров, количество которых составл ет 2,5 г аллилкрилата, в виде комплекса, суснендированного в 80 мл бензина, в котором дополнительно растворено ен;е 1,8 г дициклоие тадпена . По истечение 2 час с момента начала реакции реакционную смесь подвергают соответствующей обработке, и в результате осуществлени всех вышенеречисленных операцпй получают 69 г каучукоподобного мультиполимера , приведенна в зкость которого составл ет величину 1,65. В полученных инфракрасных спектрах вышеуказанных полос поглощени можно наблюдать также полосу поглощени при 700 см- отвечающую полосе поглощени дициклопе 1тадиепа . Путем дифференцироваип йодного числа п содержани аллилакрилата, определенного спектрометрически, а путем определени содерл ани олефиновых фрагментов из спектрометрических данных нычисл ю окопчатель 1Ы11 состав пол ченного сополимера, вес. %: аллплакрилат 4, дициклоII
Уточнени , нроведснные при применении метода экстрагировани , и повторные определени полного числа в экстрагированном продукте подтверждают образование правильного мультиполимера.
Пример 3. Процесс сополимеризации производ т , как описано в примере 2, однако без добавлени дициклопентадиена. В качестве ненасыщенного функционального производного ненасыщеиной карбоновой кислоты в данном случае используют аллилметакрилат, 10 ьиоль которого загружаютс в реакционный аппарат до момента начала реакции и 2,52 г прикапываютс в процессе проведени полимеризации. Температура проведени процесса сополимеризации поддерживаетс равной 25°С, врем прикапывани компонентов составл ет 60 мин. По истечении 90 лшн с момента начала полимеризации и в результате проведени обычных операций по обработке полимеризующейс системы получают 30 г т гучего каучука, величина приведенной в зкости которого равна 1,30. Сопоставление спектрометрических данных и результатов определепи йодного числа дает следуюгций состав сополимера, вес. %: аллилметакрилат 11, этилен 35, ироиилен 54.
П р и м ер 4. Процесс полимеризации осуществл ют , как описано ъ примере 1. Вместе с катализатором в реакционный аипарат производ т добавление 0,40 г VOCls в 80 мл бензина и 8,0 г сесквихлорида этилалюмини в 150 мл бензина, 3,4 г метилаллилового эфира малеиновой кис.тоты. По истечение 2 час с момента начала полимеризации получают 68 г каучука, приведенна в зкость которого составл ет Е-гличину 2,17.
12
Коррнгироваиное полное чнсло составл ет величи 1у 6,0. Снектрометрические определеiiHH общего состава полученного сополимера привод т к следующему составу последнего, вес. %: метилаллиловый эфир ; 1алеиновой кислоты 4, этилен 46 и иронилен 50.
Предмет изобретени
1.Способ получени олефиновых эластомеров полимеризацией, по крайней мере, одного сс-олефина, например смеси этилена с пропиленом , в массе или среде инертного углеводородного растворител с применением катализаторов , состо щих из металлоорганическихСОединений элементов I-III группы н соединений переходных металлов 1Ув, VB, У1в или VIII группы, например из оксихлорида ванади и этилалюминийсесквихлорида, отличающийс тем, что, с целью получени легковулканизуемых пол рных эластомеров с улучщениыми адгезивными свойствами, процесс полимеризации провод т в присутствии ненасыщенных функциональных производных непредельных карбоиовых кислот, например аллилакрилата , в качестве сомономеров дл сс-олефинов .
2.Способ по н. 1, отличающийс тем, что процесс полимеризации провод т в ирисутст
ВИИ сопр женных или несонр женных ди- или полиенов в качестве дополнительных сомономеров .
3.Способ но пп. 1 и 2, отличающийс тем, что процесс полимеризации провод т в присутствии известных активаторов дл комплексных металлоорганических катализаторов, например оснований по Льюису.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU324751A1 true SU324751A1 (ru) |
Family
ID=
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU694812B2 (en) | Long-chain branched polymers and their production | |
US6384162B1 (en) | Process for production of olefin polymer with long chain branching | |
EP2318446A2 (en) | Olefin functionalization by metathesis reaction | |
JP4958130B2 (ja) | 弾性共重合体及びその製造方法 | |
US4384089A (en) | Low temperature polymerization process | |
EP0227206A1 (en) | Ethylene - higher alpha olefin polymers | |
US3563964A (en) | High molecular weight ethylene copolymers produced by coordination catalysts containing anhydrous hydrogen halide | |
SU324751A1 (ru) | Способ получения олефиновых эластомеров | |
US3674754A (en) | Vulcanizable ethylene/propylene copolymers and process for their preparation | |
JPH111512A (ja) | 残留塩素含有量が低いエチレンプロピレン共重合体の製造法 | |
EP0528908A1 (en) | OLEFIN COPOLYMERS. | |
US3506627A (en) | Copolymerization of alpha olefins in the presence of vinylidene aromatic hydrocarbons | |
US3531447A (en) | Sulfur-vulcanizable copolymers of ethylene,propylene and 5 - (2'- and/or 3'-methyl - 2 - butenyl-) - norbornene - (2) and process for preparing them | |
EP0546629B1 (en) | Process for preparing elastomeric copolymers of ethylene with a high tensile strength of the crude product | |
US3527739A (en) | Vulcanizable copolymers of ethylene,higher alpha-olefins and a 5-alkadienyl-2-norbornene,and process for producing same | |
US4048425A (en) | Alternating elastomeric interpolymers | |
US9574033B1 (en) | Process for continuously making high molecular weight tetrapolymer for use in anti-vibration applications | |
US3577393A (en) | Ethylene-propylene-diene terpolymer rubbers and processes therefor | |
US3702840A (en) | Reduction of polymer build-up in ethylene copolymerization | |
WO2019045878A1 (en) | CARBON DIOXIDE AS A CATALYST DEACTIVATION AGENT IN SOLUTION POLYMERIZATION, AND PRODUCTS MANUFACTURED THEREFROM | |
US3386974A (en) | Olefin copolymers | |
RU2083611C1 (ru) | Термопластичная полиолефиновая композиция, способ ее получения | |
US3288768A (en) | Method for manufacturing amorphous linear copolymers | |
US3313787A (en) | Unsaturated hydrocarbon copolymers comprising at least one alpha-olefin and an alkenyl substituted acetylene and process for preparing same | |
US3554988A (en) | Vulcanizable unsaturated quaterpolymers |