[go: up one dir, main page]

RU2142474C1 - Method of preparing low-molecular 1,2-polybutadiene - Google Patents

Method of preparing low-molecular 1,2-polybutadiene Download PDF

Info

Publication number
RU2142474C1
RU2142474C1 RU98110165A RU98110165A RU2142474C1 RU 2142474 C1 RU2142474 C1 RU 2142474C1 RU 98110165 A RU98110165 A RU 98110165A RU 98110165 A RU98110165 A RU 98110165A RU 2142474 C1 RU2142474 C1 RU 2142474C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
potassium
lithium
electron donor
butadiene
polymerization
Prior art date
Application number
RU98110165A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.И. Аксенов
Г.Н. Грунин
В.Л. Золотарев
А.Д. Соколова
Е.В. Степанова
Original Assignee
Открытое акционерное общество "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 Открытое акционерное общество "Ефремовский завод синтетического каучука" filed Critical Открытое акционерное общество "Ефремовский завод синтетического каучука"
Priority to RU98110165A priority Critical patent/RU2142474C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2142474C1 publication Critical patent/RU2142474C1/en

Links

Images

Landscapes

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

Abstract

FIELD: synthetic rubber industry, more particularly preparation of anticorrosion and electroinsulating coatings, manufacture of tires and industrial rubber products. SUBSTANCE: described is method of preparing low molecular 1,2-polybutadiene by polymerization of butadiene-1,3 in hydrocarbon solvent in the presence of catalyst system comprising organic lithium compound, alkali metal alkoxide and electron donor additive. Electron donor compound is diethylene glycol diethyl ether and/or tetrahydrofurfuryl alcohol ether; alkali metal alkoxide is potassium tetrahydrofurfurylate or potassium diisobutyl aluminate, and polymerization is carried out in toluene at 20-80 C by successive addition of butadiene-1,3 to solvent to concentration of 10-60 wt % and catalyst system components provided that n-butyl lithium is used within 10-70 moles per ton of monomers and potassium to lithium molar ratios from 0.03 to 0.8 and electron donor additive to lithium molar ratio from 0.1 to 1.5. EFFECT: method makes it possible to obtain low-molecular polybutylene containing more than 60 % of vinyl links at low catalyst consumption rates and high process rate, wider range of electron donor compounds. 4 ex, 1 tbl

Description

Изобретение относится к технике полимеризации бутадиена-1,3 и может использоваться в промышленности синтетического каучука, а получаемый полимер служит основой для изготовления электроизоляционных, антикоррозийных покрытий, как пластифицирующая добавка в производстве шин, резинотехнических изделий. The invention relates to the polymerization of butadiene-1,3 and can be used in the synthetic rubber industry, and the resulting polymer serves as the basis for the manufacture of electrical insulating, anti-corrosion coatings, as a plasticizing additive in the manufacture of tires, rubber products.

Известны способы получения 1,2-полибутадиена путем полимеризации бутадиена-1,3 в углеводородной среде под действием комбинированных каталитических систем н-бутиллитий-тетрагидрофурфурилат калия (SU 1758042 C1, C 08 F 136/06, 30.02.92) или диизобутилалюмината калия (RU 2017752 C1, C 08 F 136/04, 15.08.94) в присутствии добавок. Known methods for producing 1,2-polybutadiene by polymerization of butadiene-1,3 in a hydrocarbon medium under the action of combined catalytic systems of potassium n-butyllithium tetrahydrofurfurfurylate (SU 1758042 C1, C 08 F 136/06, 02.30.92) or potassium diisobutylaluminate (RU 2017752 C1, C 08 F 136/04, 08/15/94) in the presence of additives.

Недостатком известных способов является отсутствие возможностей получения полибутадиена с высоким содержанием винильных групп 50 процентов и более или небольшой ассортимент электронодонорных добавок. A disadvantage of the known methods is the lack of the ability to obtain polybutadiene with a high content of vinyl groups of 50 percent and a more or less assortment of electron-donating additives.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности, достигаемым результатам является способ получения полибутадиена путем полимеризации бутадиена-1,3 в ароматическом растворителе при температуре от 30 до 80oC, при этом в растворитель последовательно вводят бутадиен-1,3 до его концентрации 10-50 мас.%, н-бутиллитий в количестве 6-40 молей/т номера, соединение, выбранное из группы, включающей диметиловый эфир диэтиленгликоля, перметилированные полиэтиленполиамины, дипиперидинэтан, тетраметилэтилендиамин, при мольном отношении соединения к н-бутиллитию, равном 0,5-2,0, с последующей выдержкой полученной смеси не менее двух минут и введением тетрагидрофурфурилата калия при атомарном отношении калия к литию, равном 0,05-2,0 (RU 2082722 C1, C 08 F 136/06, 27.06.97).The closest to the proposed invention in technical essence, the achieved results is a method for producing polybutadiene by polymerization of butadiene-1,3 in an aromatic solvent at a temperature of from 30 to 80 o C, while butadiene-1,3 is introduced into the solvent sequentially to a concentration of 10- 50 wt.%, N-butyllithium in an amount of 6-40 moles / ton number, a compound selected from the group consisting of diethylene glycol dimethyl ether, permethylated polyethylene polyamines, dipiperidinethane, tetramethylethylenediamine, at a molar ratio compounds to n-butyllithium, equal to 0.5-2.0, followed by exposure of the resulting mixture for at least two minutes and the introduction of potassium tetrahydrofurfurylate with an atomic ratio of potassium to lithium equal to 0.05-2.0 (RU 2082722 C1, C 08 F 136/06, 06/27/97).

К недостаткам данного известного способа также следует отнести ограниченность группы соединений, необходимость соблюдения последовательности введения компонентов каталитической системы. The disadvantages of this known method also include the limited group of compounds, the need to comply with the sequence of introduction of the components of the catalytic system.

Технической задачей настоящего изобретения является способ получения полибутадиена, имеющего молекулярную массу до 50000, содержащего более 50% винильных звеньев, расширение группы электронодонорных соединений при любом порядке ввода компонентов каталитической системы. An object of the present invention is a method for producing polybutadiene having a molecular weight of up to 50,000, containing more than 50% vinyl units, expanding the group of electron-donating compounds in any order in which the components of the catalyst system are introduced.

Сущность предлагаемого технического решения заключается в том, что в качестве соединений используют диэтиловый эфир диэтиленгликоля и/или простой эфир тетрагидрофурфурилового спирта, алкоксида щелочного металла используют тетрагидрофурфурилат калия или диизобутилалюминат калия, а полимеризацию проводят в толуоле при 20-80oC путем последовательного введения в растворитель бутадиена-1,3 до концентрации 10-60 мас.% и компонентов каталитической системы из расчета мольной дозировки н-бутиллития 10-70 молей на тонну мономера и мольных отношений калий : литий от 0,03 до 0,8 и соединение к литию от 0,1 до 1,5.The essence of the proposed technical solution lies in the fact that diethylene glycol diethyl ether and / or tetrahydrofurfuryl alcohol ether, alkali metal alkoxide are used potassium tetrahydrofurfurylate or potassium diisobutylaluminate, and polymerization is carried out in toluene at 20-80 ° C by sequential introduction into a solvent butadiene-1.3 to a concentration of 10-60 wt.% and components of the catalytic system based on the molar dosage of n-butyllithium 10-70 moles per ton of monomer and molar ratios potassium: lithium from 0.03 to 0.8 and a compound to lithium from 0.1 to 1.5.

При температуре полимеризации ниже 20oC наблюдается падение скорости процесса (количественный выход полимера достигается за несколько суток), а проведение полимеризации при температуре более 80oC требует специальных мер безопасности и оборудования, а также наблюдается увеличение вторичных реакций, ухудшающих качество продукции.When the polymerization temperature is lower than 20 o C, a decrease in the process speed is observed (quantitative polymer yield is achieved in a few days), and polymerization at a temperature of more than 80 o C requires special safety measures and equipment, as well as an increase in secondary reactions that degrade product quality.

Ограничения по концентрации мономера связано с экономической целесообразностью (нижнее) и условиями безопасности процесса, а также резким ростом реакций гелеобразования (верхнее). Limitations on the monomer concentration are associated with economic feasibility (lower) and process safety conditions, as well as a sharp increase in gelation reactions (upper).

При дозировке н-бутиллития менее 10 моль на тонну мономера скорость процесса снижается и повышается молекулярная масса полимера. Введение его более 70 моль на тонну мономера не приводит к значительным изменениям свойств полимера и эффективности системы, но требует специальной отмывки его от остатков катализатора. When the dosage of n-butyllithium is less than 10 mol per ton of monomer, the process speed decreases and the molecular weight of the polymer increases. The introduction of more than 70 mol per ton of monomer does not lead to significant changes in the properties of the polymer and the efficiency of the system, but requires special washing of it from catalyst residues.

Условия мольных отношений соединения и калия к литию выбраны исходя из целей изобретения - необходимости получения более 50% 1,2-звеньев в полимерной цепи, сохранения высоких скоростей процесса. The conditions of the molar ratios of the compound and potassium to lithium are selected based on the objectives of the invention - the need to obtain more than 50% of 1,2-units in the polymer chain, maintaining high process speeds.

После проведения процесса полимеризации бутадиена-1,3 в реакционную массу вводят спиртовой раствор антиоксиданта (агидол-2), выделяют известными способами (водная дегазация с последующей сушкой в сушильном шкафу или на горячих вальцах, роторно-пленочном испарителе и т.п.). After carrying out the polymerization of butadiene-1,3, an alcohol solution of an antioxidant (agidol-2) is introduced into the reaction mass, isolated by known methods (water degassing, followed by drying in an oven or on hot rollers, a rotary film evaporator, etc.).

Полимер характеризуется по динамической вязкости по Хепплеру при 50oC и микроструктурой.The polymer is characterized by a Heppler dynamic viscosity at 50 ° C. and a microstructure.

Абсолютные значения условий процесса рассчитывают исходя из данных, представленных в таблице, где также показаны свойства полибутадиена. The absolute values of the process conditions are calculated based on the data presented in the table, which also shows the properties of polybutadiene.

Предлагаемое изобретение иллюстрируется нижеприведенными примерами. The invention is illustrated by the following examples.

Пример 1 (по прототипу). Example 1 (prototype).

В металлический реактор объемом 3 л, снабженный устройствами для загрузки и выгрузки реагентов, замера температуры и давления, рубашкой для термостатирования, перемешивания загружают 850 г (977 мл) толуола и 150 г (242 мл) бутадиена-1,3, толуольные растворы диметилового эфира диэтиленгликоля (концентрацией 0,12 моль/л) и н-бутиллития (концентрацией 0,2 моль/л) из расчета 15 моль на тонну мономера и мольного отношения диглима : литий = 0,7. 850 g (977 ml) of toluene and 150 g (242 ml) of butadiene-1,3, toluene solutions of dimethyl ether are loaded into a 3-liter metal reactor equipped with devices for loading and unloading reagents, measuring temperature and pressure, a jacket for thermostating, stirring diethylene glycol (concentration 0.12 mol / l) and n-butyl lithium (concentration 0.2 mol / l) at the rate of 15 mol per ton of monomer and molar ratio of diglyme: lithium = 0.7.

При постоянном перемешивании выдерживают 2 минуты и вводят толуольный раствор тетрагидрофурфурилата калия (концентрацией 0,3 моль/л) из расчета атомарного отношения калий : литий = 0,15. With constant stirring, they hold for 2 minutes and a toluene solution of potassium tetrahydrofurfurylate (0.3 mol / l concentration) is introduced based on the atomic ratio potassium: lithium = 0.15.

Процесс проводят при 40oC в течение 20 минут. Выход полимера составляет 99 мас.%, а содержание 1,2-звеньев 67%, динамическая вязкость 48 Па•с.The process is carried out at 40 o C for 20 minutes. The polymer yield is 99 wt.%, And the content of 1,2-units is 67%, dynamic viscosity is 48 Pa • s.

Пример 2. Example 2

Осуществляют как описано в примере 1. В реактор вводят 900 г (1034,4 мл) толуола и 100 г (161,3 мл) бутадиена-1,3, толуольные растворы диэтилового эфира диэтиленгликоля (концентрацией 0,25 моль/л), н-бутиллития (концентрацией 0,8 моль/л) и тетрагидрофурфурилата калия (концентрацией 0,64 моль/л) из расчета мольного отношения ЭДС : литий = 0,7 и калий : литий = 0,03. Carried out as described in example 1. 900 g (1034.4 ml) of toluene and 100 g (161.3 ml) of butadiene-1,3, toluene solutions of diethylene glycol diethyl ether (concentration 0.25 mol / l), n were introduced into the reactor. -butyl lithium (0.8 mol / L concentration) and potassium tetrahydrofurfurylate (0.64 mol / L concentration) based on the molar ratio of EMF: lithium = 0.7 and potassium: lithium = 0.03.

Процесс проводят при температуре 20oC в течение 15 минут. Выход полимера составляет 99%, его динамическая вязкость 5 Па•с, а содержание 1,2-звеньев 61%.The process is carried out at a temperature of 20 o C for 15 minutes. The polymer yield is 99%, its dynamic viscosity is 5 Pa • s, and the content of 1,2 units is 61%.

Пример 3. Example 3

Осуществляют как описано в примере 1. Carried out as described in example 1.

В реактор вводят 400 г толуола (459,8 мл) и 600 г (968 мл) бутадиена-1,3, толуольные растворы н-бутиллития (концентрацией 0,22 моль/л), простого эфира тетрагидрофурфурилового спирта (концентрацией 0,56 моль/л) и диизобутилалюмината калия (концентрацией 0,65 моль/л) из расчета мольного отношения ЭДС : литий = 1,5 и калий : литий = 0,8. 400 g of toluene (459.8 ml) and 600 g (968 ml) of butadiene-1,3, toluene solutions of n-butyllithium (concentration 0.22 mol / l), tetrahydrofurfuryl alcohol ether (concentration 0.56 mol) are introduced into the reactor / l) and potassium diisobutylaluminate (concentration 0.65 mol / l) based on the molar ratio of the EMF: lithium = 1.5 and potassium: lithium = 0.8.

Процесс проводят при температуре 80oC в течение 18 минут. Выход полимера составляет 100%, его динамическая вязкость 43 Па•с, а содержание 1,2-звеньев 74%.The process is carried out at a temperature of 80 o C for 18 minutes. The polymer yield is 100%, its dynamic viscosity is 43 Pa • s, and the content of 1,2 units is 74%.

Пример 4. Example 4

Осуществляют как описано в примере 1. Carried out as described in example 1.

В реактор вводят 700 г (804,6 мл) толуола и 300 г (483,9 мл) бутадиена-1,3, толуольные растворы тетрагидрофурфурилата калия (концентрацией 0,56 моль/л), н-бутиллития (концентрацией 0,45 моль/л), смеси диэтилового эфира диэтиленгликоля и простого эфира тетрагидрофурфурилового спирта (50:50 мол. %) (концентрацией - 0,37 моль/л) из расчета дозировки н-бутиллития 45 молей на тонну мономера и мольного отношения ЭДС : литий = 0,7, а калий : литий = 0,3. 700 g (804.6 ml) of toluene and 300 g (483.9 ml) of butadiene-1,3, toluene solutions of potassium tetrahydrofurfurylate (concentration 0.56 mol / l), n-butyllithium (concentration 0.45 mol) are introduced into the reactor / l), a mixture of diethylene glycol diethyl ether and tetrahydrofurfuryl alcohol ether (50:50 mol%) (concentration - 0.37 mol / l) based on the dosage of n-butyllithium 45 moles per ton of monomer and the molar ratio of EMF: lithium = 0 7, and potassium: lithium = 0.3.

Процесс проводят при температуре 40oC в течение 19 минут. Выход полимера составляет 99 мас.%, его динамическая вязкость 77 Па•с, а содержание 1,2-звеньев 66%.The process is carried out at a temperature of 40 o C for 19 minutes. The polymer yield is 99 wt.%, Its dynamic viscosity is 77 Pa • s, and the content of 1,2 units is 66%.

Литература
1. Патент (а. с. ) 1758042, 17.03.93, C 08 F 136/06, опубл. БИ N 32, 30.08.92.
Literature
1. Patent (a.s.) 1758042, 03.17.93, C 08 F 136/06, publ. BI N 32, 08/30/92.

2. Патент 2017752, Россия, 17.04.91, C 08 F 136/04, 4/48, опубл. БИ N 15, 15.08.94. 2. Patent 2017752, Russia, 04.17.91, C 08 F 136/04, 4/48, publ. BI N 15, 08/15/94.

3. Патент 2082722, Россия, 17.05.95, C 08 F 136/06, опубл. БИ N 18, 27.06.97. 3. Patent 2082722, Russia, 05.17.95, C 08 F 136/06, publ. BI N 18, 06/27/97.

Claims (1)

Способ получения низкомолекулярного 1,2-полибутадиена полимеризацией бутадиена-1,3 в углеводородном растворителе в присутствии каталитической системы, состоящей из н-бутиллития, алкоксида щелочного металла и электронодонорной добавки, отличающийся тем, что в качестве электронодонорной добавки используют диэтиловый эфир диэтиленгликоля и/или простой эфир тетрагидрофурфурилового спирта, в качестве алкоксида щелочного металла используют тетрагидрофурфурилат калия или диизобутилалюминат калия, а полимеризацию проводят в толуоле при 20 - 80oC путем последовательного введения в растворитель бутадиена-1,3 до концентрации 10 - 60 мас.% и компонентов каталитической системы из расчета дозировки н-бутиллития в пределах 10 - 70 моль на тонну мономера и мольных отношений калий : литий от 0,03 до 0,8 и электронодонорная добавка: литий от 0,1 до 1,5.A method for producing low molecular weight 1,2-polybutadiene by polymerization of butadiene-1,3 in a hydrocarbon solvent in the presence of a catalytic system consisting of n-butyllithium, an alkali metal alkoxide and an electron donor additive, characterized in that diethylene glycol diethyl ether and / or are used as an electron donor additive tetrahydrofurfuryl alcohol ether, potassium tetrahydrofurfurylate or potassium diisobutylaluminate is used as alkali metal alkoxide, and polymerization is carried out in toluene at 20 - 80 o C by sequentially introducing butadiene-1.3 into the solvent to a concentration of 10-60 wt.% And components of the catalytic system based on the dosage of n-butyllithium in the range of 10 - 70 mol per ton of monomer and molar ratios of potassium: lithium from 0, 03 to 0.8 and electron-donating additive: lithium from 0.1 to 1.5.
RU98110165A 1998-05-20 1998-05-20 Method of preparing low-molecular 1,2-polybutadiene RU2142474C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98110165A RU2142474C1 (en) 1998-05-20 1998-05-20 Method of preparing low-molecular 1,2-polybutadiene

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98110165A RU2142474C1 (en) 1998-05-20 1998-05-20 Method of preparing low-molecular 1,2-polybutadiene

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2142474C1 true RU2142474C1 (en) 1999-12-10

Family

ID=20206539

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU98110165A RU2142474C1 (en) 1998-05-20 1998-05-20 Method of preparing low-molecular 1,2-polybutadiene

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2142474C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3948872A (en) * 1971-01-25 1976-04-06 Phillips Petroleum Company Polymerization process for producing low cis-configuration homopolymers
DE2158575B2 (en) * 1971-11-26 1980-07-31 Chemische Werke Huels Ag, 4370 Marl Process for the production of block homopolymers of butadiene (13)
RU2017752C1 (en) * 1991-04-17 1994-08-15 Акционерное общество открытого типа "Ефремовский завод синтетического каучука" Method of synthesis of low-molecular 1,2-polybutadiene
RU2082722C1 (en) * 1995-05-17 1997-06-27 Акционерное общество открытого типа "Ефремовский завод синтетического каучука" Process for preparing low molecular weight 1,2-polybutadiene

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3948872A (en) * 1971-01-25 1976-04-06 Phillips Petroleum Company Polymerization process for producing low cis-configuration homopolymers
DE2158575B2 (en) * 1971-11-26 1980-07-31 Chemische Werke Huels Ag, 4370 Marl Process for the production of block homopolymers of butadiene (13)
RU2017752C1 (en) * 1991-04-17 1994-08-15 Акционерное общество открытого типа "Ефремовский завод синтетического каучука" Method of synthesis of low-molecular 1,2-polybutadiene
RU2082722C1 (en) * 1995-05-17 1997-06-27 Акционерное общество открытого типа "Ефремовский завод синтетического каучука" Process for preparing low molecular weight 1,2-polybutadiene

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES8601239A1 (en) Butadiene polymerisation process.
JPH0730135B2 (en) Method for producing butadiene polymer or copolymer
US5276095A (en) Star block copolymers of vinyl aromatic hydrocarbons and polydimethylsiloxane and method of synthesis
SU624577A3 (en) Method of obtaining carbo-chain copolymers
RU2494116C1 (en) Method of producing butadiene rubber
RU2142474C1 (en) Method of preparing low-molecular 1,2-polybutadiene
US4139490A (en) Dehydrocarbyl magnesium and an alkali metal compound catalyst composition for polymerizing conjugated dienes
JPS59117511A (en) Butadiene non-aqueous dispersion polymerization
US4112209A (en) Process for making polystyrene
RU2082720C1 (en) Process for preparing low-molecular weight polybutadiene
RU2080329C1 (en) Process for preparing 1,2-polybutadiene
RU2339652C1 (en) Method for obtaining butadiene-styrene rubbers
RU2082722C1 (en) Process for preparing low molecular weight 1,2-polybutadiene
CN104995217A (en) Polymerization catalyst composition, method for producing synthetic polyisoprene, and synthetic polyisoprene
RU2083598C1 (en) Method of synthesis of 1,2-polybutadiene
CN111019031A (en) Method for controlling viscosity of molybdenum-based butadiene catalytic polymerization system
RU2192435C2 (en) Method of production of plasticized low-viscous polybutadiene
US3819764A (en) Process for the grafting of styrene onto polymeric butadiene or isoprene prereacted with an alkyl lithium or sodium and a sec-alkyl chloride
RU2671556C1 (en) Method for obtaining butadiene-styrene copolymers
US3806557A (en) Process for grafting polystyrene branches onto polymeric butadiene or isoprene in the presence of an alkyl lithium or sodium and a sec.-alkyl chloride
RU2139299C1 (en) Method of preparing low molecular 1,2-polybutadiene
RU2200740C1 (en) Method of synthesis of butadiene-styrene rubber
RU2134697C1 (en) Method of preparing 1,2-polybutadiene
FI58647C (en) FOERFARANDE FOER HOMO- OCH KOPOLYMERISERING AV DIENER SINSEMELLAN ELLER MED VINYLAROMATISKA FOERENINGAR UTAN LOESNINGSMEDEL
RU2099359C1 (en) Method for production of cis-1,4-diene rubber