Способ получения полимеров на основе циклопентадиена Советский патент 1992 года по МПК C08F236/04 C08F236/04 C08F232/06 

Изобретение относится к получению олигомеров, в частности сополимеров цик- лопентадиена с диеновыми углеводородами.

Низкомолекулярные сополимеры на основе циклопентадиена находят применение в качестве заменителей растительных масел и пленкообразующих материалов. Вследствие высокого содержания двойных связей эти полимеры способны подвергаться трехмерной сшивке кислородом воздуха с образованием защитных покрытий.

Известен способ получения олигомера циклопентадиена, обладающего повышенной совместимостью с маслами. Реакцию проводят взаимодействием циклопентадиена с 10-40 мол.% (на мономер) трифторук- сусной кислоты, взятой в виде раствора в

хлорорганическом или ароматическом растворителе. Получается маслянистая жидкость со среднечисленной мол.мае. 400, выход готового продукта до 100%.

Известный способ относится к дорогим за счет использования дорогостоящего катализатора, полученное пленкообразующее является добавкой, используемой в сочетании с растительным маслом. Хотя известный полимер может заменить до 90% масла, но он не используется в качестве самостоятельного пленкообразующего. Покрытия на основе известного пленкообразующего обладают недостаточно высокой твердостью.

Цель изобретения - удешевление процесса, повышение твердости покрытий же основе полученных полимеров,, расширение

8

СЛ СО О СЛ

ас т и применения полимеров в качестве пленкообразующего.

Указанная цель достигается тем, что получение сополимеров циклопентадиена с диеновыми углеводородами проводят путем сополимеризации в среде органического растворителя в присутствии катализатора Фриделя-Крафтса с использованием добавки - метил-втор-пентенилово- го эфира (2-метоксипентен-З; 2-МОП-З), взятого в количестве 0,1-1,0% от массы со- мономеров.

В качестве органических растворителей используют хлорированные или ароматические углеводороды (хлороформ, хлорэтил, бензол, толуол, ксилол).

2-МОП-З получают при взаимодействии пиперилена с метанолом в присутствии ионитных формованных катализаторов; применяют для синтеза транс-пиперилена и как высокооктановую добавку к бензинам.

Проведение процесса сополимеризации в присутствии 2-МОП-З позволяет повы- сить выход олигомеров, улучшить их физико-химические свойства. При введении в реакционную смесь 2-МОП-З менее 0,1 мас.% в сополимере образуется небольшое количество геля; более 1,0 мас.% приводит к снижению выхода сополимера.

Способ осуществляется следующим образом.

Для проведения полимеризации используют стеклянный реактор, снабженный рубашкой для подвода охлаждающей жидкости или подогрева. Шлифованная верхняя крышка имеет отверстия для мешалки, термопары, обратного холодильника, капилляры для подачи шихты и поддувки азота. Все части реактора тщательно промыты и осушены. Полимеризацию проводят в среде хлорированных (хлороформ, хпорэтил) или ароматических углеводородов (бензол, толуол, ксилол) при температуре от -10 до 30°С под действием катализаторов Фриделя- Крафтса (хлорное олово, хлористый алюминий, хлористый титан, эфират трехфтористого бора и др.).

В реактор загружают при перемешивании растворитель,каталиэаторный раствор, затем подают через капиллярную воронку смесь мономеров и модификатора.

В зависимости от заданной температуры в рубашку реактора подают охлаждающую жидкость или подогревают. После окончания реакции полимер высаживают из раствора этанолом. заправляют антиок- сидантом, сушат до постоянной массы и определяют характеристики.

П р и м е р 1. Рецепт смеси, мае.ч.:

Циклопентадиен70

Бутадиен 2-Метоксипентен-З

Хлороформ

TiCh (катализатор)

30

0.1-1,0 на мономеров

100 0,3 на 2. мономеров

Температура реакции-10°С; продолжительность реакции 1,2 ч; выход полимера 98 мэс.%.

0 Зависимость средевязкостной мол.мае. от содержания 2-МОП-З представлены в табл. 1.

Пример 2. Рецепт смеси, мае,ч.: Циклопентадиен90 5 Изопрен « 10

2-Метоксипентен 30,1-1.0 на

iмономеров

п-Ксилол100 SnCU 0,2 на 0 мономеров

Температура реакции 0°С;выход полимера 97 мас.%. Продолжительность реакции 2 ч.

Зависимость средневязкостной 5 мол.мае. от содержания 2-МОП-З представлена в табл.2.

Пример 3. Рецепт смеси, мае.ч: Циклопентадиен85 Пиперилен 15 0 2-Метоксипентен-З 0,1-1,0 на

мономеров

100 0,1 на

.мономеров 5 Температура реакции 30°С; продолжительность реакции 1 ч; выход полимера 99 мас.%.

Зависимость средневязкостной мол.мае. от содержания 2-МОП-З представ- 0 лена в табл. 3.

Таким образом, используя 2-метоксипентен-З.можно получить олигомеры на основе циклопентадиена с хорошими физико-химическими свойствами, не содер- 5 жащие геля, с большим выходом. Полученные вещества могут найти применение в качестве пленкообразующих материалов.

При использовании в качестве самостоятельного пленкообразующего сополимер 0 разбавляют ксилолом до рабочей вязкости 18-20 с по ВЗ-4, наносят на рабочую поверхность путем налива или окунания. При 20+2°С формируется твердая эластичная пленка и течение 15-20 ч. Покрытие получа- 5 ется ровное, гладкое, прозрачное, имеет слабый желтоватый оттенок, что позволяет его использовать для получения эмалей широкой цветовой гаммы.

В табл. 4 приведены свойства покрытий на основе растительного масла, известного

Толуол BF30(C2H5)2

пленкообразующего (сме. с 17, льняного масла и 83% сополимера цш .опечтадиена) и предлагаемого (сополимер ци лопентадиенз в ксилоле без добавки масла) Свойства по твердости и прочности к удзру определены при толщине покрытий 25 мкм, адгезия и эластичность - при толщине покрытий 100 мкм. Фоомула изобретения Способ получения полимеров на основе циклопентадиена путем полимеризации циклопентадиена в присутствии катализатора, отличающийся тем. что. с целью

удешевления процесса, повышения твердости покрытий на основе полученных полимеров, расширения области применения полимеров в качестве пленкообразующего. полимеризацию осуществляют в присутствии диенового сомономера и добавки ме- тил-втор-пентенилового эфира, взятого в количестве 0.1-1,0% от массы сомономеров, при этом в качестве катализатора используют катализатор Фриделя-Крафтса, взятый в количестве 0,1-0,3% от массы сомономеров.

Изобретение относится к получению полимеров, в частности к получению олиго- меров циклопеитадиена, используемых в качестве пленкообразующих в лакокрасочной промышленности. Цель - удешевление способа получения полимеров за счет использования более дешевых реагентов, повышение твердости покрытий на основе полученных полимеров с 0,40 до 0.72, расширение области применения полимеров в качестве пленкообразующих (возможно использование в качестве самостоятельного пленкообразующего без добавок масел) - достигается новым способом получения путем сополимеризэции циклопентадиека с диеновым сомономером в присутствии добавки - метил-втор-пентенилового эфира, взятого в количестве 0.1-1,0 мас.% от сомо- номеров. В качестве катализатора в способе используют катализатор Фриделя-Крафтса. взятый в количестве 0,1-0,3 мас.% от сомо- номеров. 4 табл. у Ё

Таблица 1

Таблица 2

Таблица 3

Таблица 4

Продолжение табл.4