[go: up one dir, main page]

RU2083598C1 - Способ получения 1,2-полибутадиена - Google Patents

Способ получения 1,2-полибутадиена Download PDF

Info

Publication number
RU2083598C1
RU2083598C1 RU95102300A RU95102300A RU2083598C1 RU 2083598 C1 RU2083598 C1 RU 2083598C1 RU 95102300 A RU95102300 A RU 95102300A RU 95102300 A RU95102300 A RU 95102300A RU 2083598 C1 RU2083598 C1 RU 2083598C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
butadiene
monomer
butyllithium
carried out
concentration
Prior art date
Application number
RU95102300A
Other languages
English (en)
Other versions
RU95102300A (ru
Inventor
В.И. Аксенов
В.С. Ряховский
И.П. Гольберг
В.И. Хлустиков
В.Л. Золотарев
Б.С. Гришин
Э.З. Муртазин
А.С. Бырихин
Г.Н. Грунин
Original Assignee
Акционерное общество открытого типа "Ефремовский завод синтетического каучука"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество открытого типа "Ефремовский завод синтетического каучука" filed Critical Акционерное общество открытого типа "Ефремовский завод синтетического каучука"
Priority to RU95102300A priority Critical patent/RU2083598C1/ru
Publication of RU95102300A publication Critical patent/RU95102300A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2083598C1 publication Critical patent/RU2083598C1/ru

Links

Images

Landscapes

  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

Изобретение относится к технологии получения высокомолекулярного полибутадиена с преимущественным содержанием винильных звеньев и может быть использовано в промышленности синтетического каучука, а получаемый продукт - в шинной, резино-технической, абразивной и других отраслях. Сущность изобретения заключается в том, что процесс полимеризации бутадиена-1,3 проводят в две стадии, на первой из которой в шихту с начальной концентрацией мономера 10-20 мас. % вводят н-бутиллитий из расчета 12-30 моль на 1 т мономера и модифицирующую добавку, выбранную из группы: диметиловый эфир диэтиленгликоля, дивиниловый эфир диэтиленгликоля, тетраметилэтилендиамин, перметилированные полиэтиленполиамины, дипиперидинэтан из расчета мольного отношения к н-бутиллитию в пределах от 0,1 до 5,0, проводят процесс при температуре 20-45oC до конверсии мономера не менее 95%, а на второй стадии вводят дивинилбензол из расчета мольного отношения к н-бутиллитию в пределах от 0,1 до 0,5 и выдерживают, по крайней мере, 16 мин с последующим дополнительным вводом бутадиена-1,3 в виде шихты с той же начальной концентрацией мономера, из расчета массового соотношения к бутадиену-1,3 первоначальному в пределах 0,8-1,2 и проведением процесса при температуре 45-80oC до конверсии не менее 95%. Способ позволяет получать 1,2-полибутадиен с улучшенным комплексом свойств и эффективно их регулировать. 1 табл.

Description

Изобретение относится к технологии получения высокомолекулярного полибутадиена с преимущественным содержанием винильных эвеньев и может быть использовано в промышленности синтетического каучука, а получаемый продукт в шинной, резино-технической, абразивной промышленностях и других отраслях.
Известны способы получения полибутадиена с преимущественным содержанием 1,2-звеньев путем полимеризации бутадиена в углеводородных растворителях в присутствии модифицирующих добавок.
При этом получают полибутадиен с различным содержанием 1,2-звеньев (вплоть до 90%), но весьма узким молекулярно-массовым распределением и крайне неудовлетворительными текучестью при 90oC (или хладотекучестью), пластичностью, что не позволяет выделять каучук на существующем оборудовании промышленности синтетического каучука.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является известный способ полимеризации бутадиена-1,3 в среде толуола под действием литийорганического инициатора (н-бутиллития) в присутствии модифицирующей добавки-диметилового эфира диэтиленгликоля (диглима) и разветвляющего агента дивинилбензола (ДВБ), который вводится в шихту.
Изменяя соотношения диглим/н-бутиллитию от 0,1 до 1,0 при мольном же отношении ДВБ/н-бутиллитию около 0,5 получают каучук с индексом полидисперсности
Figure 00000001
равным 2-3 пластэластическими свойствами, обеспечивающие нормальное выделение полимера на действующем оборудовании, возможность его хранения и транспортировку при упаковке в брикеты.
Однако, недостатками этого способа являются отсутствие возможностей регулирования макроструктуры полимерных цепей (т.е. их разветвленности), получение полимера с высокими физико-механическими показателями стандартных вулканизатов.
Технической задачей изобретения является получение полибутадиена, содержащего от 40% и выше винильных звеньев, с индексом полидисперсности
Figure 00000002
не более 3,5, имеющего тетрамерную конформацию макромолекул (или степень разветвленности -0,45-0,66 это соотношение характеристических вязкостей, определяемой экспериментально и расчетной из данных гель-проникающей хроматографии ММР) и повышенные физико-механические показатели вулканизатов.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе получения полибутадиена с преимущественным содержанием винильных звеньев в углеводородных растворителях (например, толуоле, гексане) в присутствии литийорганического инициатора (н-бутиллития), модифицирующей добавки, выбранной из группы: диметиловый эфир диэтиленгликоля, перметилированные полиэтиленполиамины, тетраметилэтилендиамин, дипиперидинэтан и дивинилбензола процесс полимеризации бутадиена-1,3 проводят в две стадии, на первой из которой в шихту, с начальной концентраций мономера 10 20 мас. вводят н-бутиллитий в количестве 12-30 моль на 1 тонну мономера и модифицирующую добавку из расчета мольного отношения к н-бутиллитию в пределах 0,1-5,0 и проводят процесс при температуре 20-45oC до конверсии не менее 95% а на второй стадии вводят дивинилбензол из расчета мольного отношения к н-бутиллитию от 0,1 до 0,5 и выдерживают, по крайней мере, 15 мин с последующим дополнительным вводом бутадиена-1,3 в виде шихты с той же начальной концентрацией мономера из расчета массового соотношения к бутадиену первоначальному в пределах 0,8oC1,2 и проведением полимеризации при температуре 45-80oC до конверсии не менее 95%
Ограничения по начальной концентрации мономера в шихте связаны с большими затратами на выделение каучука пара и электроэнергии, низкой производительности на единицу оборудования или очень высокой динамической вязкостью раствора полимера, что делает невозможным его транспортировку по трубопроводам.
Нижний предел дозировки н-бутиллития обуславливается получением полимера с очень высокой молекулярной массой и падением активности процесса из-за реакции инициатора с возможными микропримесями в системе (вода, спирты и т. д. ), а верхнее ограничение связано с получением конечного полибутадиена с низкой молекулярной массой.
Нижний предел мольного отношения модифицирующая добавка: н-бутиллитий является следствием возможности получения полимера с содержанием 1,2-звеньев менее 40% а верхний с отсутствием в дальнейшем изменения количества винильных звеньев в полимерной цепи, снижением скорости процесса, т.е. непроизводительным расходом дорогостоящих компонентов.
Варьирование отношения дивинилбензола к н-бутиллитию обеспечивает изменение соотношения полимерных цепей, имеющих линейное и тетрамерное строение и в случае значения 0,5 наблюдается наличие только макромолекул с тетрамерной конфигурацией. При большем соотношении протекают реакции сшивки (образование трехмерной сетки) полимерных цепей, т.е. гелеобразование, а при значениях менее 0,1 получают каучук, который из-за высоких показателей текучести, пластичности не может быть выделен на действующем оборудовании.
Ограничения по массовому соотношению количеств бутадиена дополнительного и первоначального связаны с необходимостью получения одинаковой молекулярной массы каждой цепи тетрамерной молекулы, и получением каучука с достаточно узким молекулярно-массовым распределением и ухудшением (в случае отклонения в ту или иную сторону) физико-механических показателей вулканизатов.
Проведение процесса полимеризации бутадиена-1,3 на первой стадии при температуре ниже 20oC приводит к снижению скорости, увеличению времени достижения конверсии 95% (до 5 ч и более), что делает изобретение практически нецелесообразным, а при температурах выше 45oC наблюдается изменение микроструктуры полибутадиена (резкое снижение и, как следствие, необходимость увеличения количества модифицирующей добавки). Проведение процесса на второй стадии при температуре выше 80oC нецелесообразно из-за возможности протекания вторичных реакций сшивки, гомополимеризации дивинилбензола, что ухудшает конечные характеристики полимера.
После проведения полимеризации проводят дезактивацию катализатора и стабилизацию полимера путем введения в полимеризат раствора антиоксиданта - агилол-2 (НГ-2246), или другого в количестве 0,6 1,0 мас. Далее выделение каучука осуществляют известными способами водной дегазацией и сушкой на вальцах.
Полученный полимер характеризуется пластэластическими свойствами (вязкостью по Муни, пластичностью, хладотекучестью или текучестью при 90oC, микроструктурой, молекулярно-массовым распределением, степенью разветвленностью, физико-механическими показателями стандартных рецептур (ГОСТ 19920 1. -20) (условная прочность при растяжении на 300% условная прочность при разрыве и относительное удлинение при разрыве).
Абсолютные значения условий каждой стадии процесса рассчитывают исходя из данных представленных в таблице, где также показаны характеристики полимера.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами (см. таблицу).
Пример 1. (По известному). В лабораторный металлический реактор емкостью 3 литра, снабженный устройствами для замера температуры и давления, загрузки и выгрузки, мешалкой и рубашкой для теплосъема вводят толуол в количестве 800г (1011,5 мл) и 120 г (193,5 мл) бутадиена 1,3 (концентрация шихты 12 мас. ). Далее последовательно подают толуольные растворы дивинилбензола (концентрация рабочего раствора 10,5 г/л), диметилового эфира диэтиленгликоля диглим (концентрация 12 г/л) и н-бутиллития (концентрация 0,2 моль/л).
Процесс полимеризации проводят при 40oC в течение 4 часов, выход полимера 95 мас.
Пример 2.
Отличается от примера 1 тем, что в реактор загружают 900 г (1034,5 мл) толуола и 100 г (161,3 мл) бутадиена-1,3 (10 мас. концентрации шихты). Вводят толуольные растворы диглима и н-бутиллития (концентрация рабочих растворов та же). Проводят процесс полимеризации в течение 1,5 часа при температуре 45oC. Выход полимера (конверсия) составляет 95%
Далее подают толуольный раствор дивинилбензола и выдерживают 15 мин, после чего вводят раствор бутадиена-1,3 в толуоле из расчета 120 г бутадиена и 880 г толуола. Процесс проводят при температуре 80oC в течение 2 ч. Выход полимера составляет 95%
Пример 3. Отличается от примера 1 тем, что в реактор загружают 880 г (1333,3 мл) н-гексана и 120 г (193,5 мл бутадиена-1,3 (концентрация шихты -12 мас.). Вводят гексановые растворы перметилированных полиэтиленолиаминов (концентрация рабочего раствора 0,32 моль/л) и н-бутиллития (концентрация - 0,24 моль/л) и проводят процесс полимеризации при температуры 45oC в течение 1 ч. Выход полимера составляет 97 мас.
Далее подают раствор дивинилбензола в н-гексане (концентрация 11,5 г/л) и выдерживают 35 мин, после чего вводят раствор бутадиена-1,3 в н-гексане из расчета 120 г бутадиена-1,3 и 880 г н-гексана. Процесс проводят при температуре 45oC в течение 1,8 ч. Выход полимера составляет 98 мас.
Пример 4. Отличается от примера 1 тем, что в реактор загружают 850 г (977,0 мл) толуола и 150 г (242 мл) бутадиена-1,3 (концентрация шихты 15 мас. ). Вводят толуольные растворы дивинилового эфира диэтиленгликоля (концентрация рабочего раствора 0,4 моль/л) и н-бутиллития (концентрация 0,2 моль/л) и проводят процесс полимеризации при температуре 40oC в течение 1 ч. Выход полимера составляет 99 мас.
Далее подают раствор дивинилбензола в толуоле (концентрация 10,5 г/л) и выдерживают 50 мин, после чего вводят раствор бутадиена-1,3 в толуоле из расчета 150 г мономера и 850 г толуола. Процесс полимеризации проводят при температуре 50oC в течение 1,5 ч. Выход полимера составляет 98 мас.
Пример 5. Отличается от примера 1 тем, что в реактор загружают 800 г н-гексана (1212,1 мл) и 200 г бутадиена-1,3 (322,мл) (концентрация шихты 20 мас. ). Вводят гексановые растворы дипиперидинэтана (концентрация рабочего раствора 0,8 моль/л) и н-бутиллития (концентрация 0,24 моль/л) и проводят процесс полимеризации при температуре 20oC в течение 1,5 ч. Выход полимера составляет 96 мас.
Далее подают раствор дивинилбензола в н-гексане (концентрация 11,5 г/л (и выдерживают 80 минут, после чего вводят раствор бутадиена-1,3 в н-гексане из расчета 160 г мономера и 640 г н-гексана. Процесс полимеризации проводят при температуре 45oC в течение 1 ч. Выход полимера составляет 99 мас.
Пример 6. Отличается от примера 1 тем, что в реактор загружают 860 г толуола (988,5 мл) и 140 г бутадиена-1,3 (225,8 мл) (концентрация шихты 14 мас.)
Вводят раствор тетраметилэтилендиамина в толуоле (концентрация рабочего раствора 0034 моль/л) и н-бутиллитий (концентрация 0,2 моль/л) и проводят процесс полимеризации при температуре 35oC в течение 0,8 ч. Выход полимера составляет 698 мас.
Далее подают раствор дивинилбензола в толуоле (концентрация рабочего раствора 105 г/л) и выдерживают 60 минут, после чего вводят раствор бутадиена-1,3 в толуоле из расчета 126 г бутадиена-1,3 и 774 г толуола. Процесс проводят при температуре 60oC в течение 2,0 ч. Выход полимера составляет 99 мас.

Claims (1)

  1. Способ получения 1,2-полибутадиена полимеризацией бутадиена-1,3 в углеводородных растворителях в присутствии литийорганического инициатора, модифицирующей добавки и дивинилбензола, отличающийся тем, что процесс полимеризации проводят в две стадии, на первой из которой в шихту с начальной концентрацией мономера 10 20 мас. вводят н-бутиллитий из расчета 12 30 молей на 1т бутадиена-1,3 и модифицирующую добавку, выбранную из группы: диметиловый эфир диэтиленгликоля, дивиниловый эфир диэтиленгликоля, тетраметилэтилендиамин, перметилированные полиэтиленполиамины, дипиперидинэтан, из расчета мольного отношения к н-бутиллитию в пределах 0,1 - 5,0, проводят процесс при 20 45oС до конверсии мономера не менее 95% а на второй стадии вводят дивинилбензол из расчета мольного отношения к н-бутиллитию в пределах 0,1 0,5 и выдерживают 16 80 мин с последующим дополнительным вводом бутадиена-1,3 в виде шихты с той же начальной концентрацией мономера из расчета массового соотношения бутадиена-1,3 к первоначально введенному бутадиену в пределах 0,8 1,2 и проведением процесса при 45 80oС до конверсии не менее 95%
RU95102300A 1995-02-17 1995-02-17 Способ получения 1,2-полибутадиена RU2083598C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95102300A RU2083598C1 (ru) 1995-02-17 1995-02-17 Способ получения 1,2-полибутадиена

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95102300A RU2083598C1 (ru) 1995-02-17 1995-02-17 Способ получения 1,2-полибутадиена

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU95102300A RU95102300A (ru) 1996-11-20
RU2083598C1 true RU2083598C1 (ru) 1997-07-10

Family

ID=20164896

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU95102300A RU2083598C1 (ru) 1995-02-17 1995-02-17 Способ получения 1,2-полибутадиена

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2083598C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2139299C1 (ru) * 1998-05-20 1999-10-10 Открытое акционерное общество "Ефремовский завод синтетического каучука" Способ получения низкомолекулярного 1,2-полибутадиена

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Патент США N 3207742, кл. C 08 F 1/28, 1965. Бойкова И.Н., Динер Е.З., Дроздов В.Т. и др. Свойства 1,2-полибутадиена (каучуки СКБС и СКБСР). - Промышленность синтетического каучука, 1976, N 10, с. 7 - 9. Патент РФ N 1055131, кл. C 08 F 136/06, 1994. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2139299C1 (ru) * 1998-05-20 1999-10-10 Открытое акционерное общество "Ефремовский завод синтетического каучука" Способ получения низкомолекулярного 1,2-полибутадиена

Also Published As

Publication number Publication date
RU95102300A (ru) 1996-11-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3953543A (en) Polymerization process and polymer produced thereby
US4001195A (en) Copolymerization of olefins
SU624577A3 (ru) Способ получени карбоцепных сополимеров
RU2083598C1 (ru) Способ получения 1,2-полибутадиена
US5700887A (en) Preparation of branched polymers from vinyl aromatic monomer
US4161573A (en) Process for making polystyrene
US2772255A (en) Polymerization process
RU2080329C1 (ru) Способ получения 1,2-полибутадиена
RU2140934C1 (ru) Способ получения блоксополимера бутадиена и стирола
CN114829420B (zh) 二有机镁化合物
RU2200740C1 (ru) Способ получения бутадиен-стирольного каучука
CA1069646A (en) Process for producing polymerizates of broad molecular weight distribution
RU2206581C2 (ru) Способ получения бутадиен-стирольного каучука
RU2082722C1 (ru) Способ получения низкомолекулярного 1,2-полибутадиена
CN111019031A (zh) 控制钼系催化聚合丁二烯体系粘度的方法
SU366723A1 (ru) Способ получени статистических дивинилстирольных каучуков
RU2134697C1 (ru) Способ получения 1,2-полибутадиена
RU2192435C2 (ru) Способ получения пластифицированного низковязкого полибутадиена
RU2142474C1 (ru) Способ получения низкомолекулярного 1,2-полибутадиена
RU2141976C1 (ru) Способ получения термоэластопластов
RU2130948C1 (ru) Способ получения полиизобутилена
US3898207A (en) Process for polymerizing conjugated dienes
RU2109756C1 (ru) Способ получения низкомолекулярного цис-1,4-полибутадиена
RU2129567C1 (ru) Способ получения полибутадиена
RU2084460C1 (ru) Способ получения 1,2-полибутадиена

Legal Events

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

Effective date: 20090218