СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГИДРИРОВАННЫХ КАРБОЦЕПНЫХ ПОЛИМЕРОВ Советский патент 1971 года по МПК C08C19/02 

Описание патента на изобретение SU293360A1

Изобретение относится к способу получения тарированных карбоцепных полимеров с помощью известного катализатора гидрирования.

При гидрировании полимеров с гидрируемыми ненасыщенными связями с помощью обычных гетерогенных катализаторов из восстановленных металлов, например иикеля Ренея и никеля на кизельгуре, применяют большое количество катализатора, при этом температура процесса 150-200°С и выше и высокое давление водорода, так как раствор высокомолекулярного полимера более вязок, чем низкомолекулярных соединений. Такие высокие температуры гидрирования вызывают разрушение полимерных цепей. Кроме того, гетерогенные катализаторы не удобны для гидрирования полимеров, ибо они легко отравляются примесями полимеров, которые трудно удаляются. Остаток гетерогенного катализатора плохо отделяется от полимера после гидрирования.

Целью настоящего изобретения является устранение вышеуказанных недостатков и создание нового стабильного катализатора высокой активности, пригодного для гидрирования полимеров в виде низких растворов.

Для этого получают гидрированные полимеры в виде вязких растворов. Полимеры пригодны для изготовления резиновых изделий.

Согласно изобретению способ каталитического гидрирования полимера заключается в реакции полимера с гидрируемой ненасыщенной связью в вязком растворе с водородом при помощи трехкомпонентного предварительно приготовленного катализатора, полученного смешением в инертной атмосфере:

1)одного и более углеводородного полимера с не менее чем 5 мол. % углерод-углеродных двойных связей,

2)не менее одного органического соединения из группы карбоксилата металла и хелатного металлического соединения, в котором хелатные группы присоединены к металлу через нару кислородных атомов, при этом мета.тлом должен быть никель, кобальт или железо,

3)не менее одного реагента, восстанавливающего соединения металлов формулы

MR/г,

1-12 углеродными атомами или алкоксильный радикал с 1-12 углеродными атомами,

п - валентность,

М - молярное отношение органического соединения к двойным связям углеводородного полимера должно быть от 1 :0,1 до 1 :50.

Согласно предлагаемому способу гидрирование нолимеров в очень вязких растворах можно вести с большой скоростью, ранее не достигавшейся. Ненасьщенные двойные связи полимеров можно гидрировать при мягких условиях, например почти при комнатной температуре и низком давлении водорода. Поэтому предлагаемый способ можно с успехом применять при избирательном гидрировании двойных ненасыш,енных связей. Кроме того, вследствие высокой стойкости катализатора, предлагаемый способ можно с успехом использовать нри непрерывном гидрировании.

Первым компонентом катализатора служит углеводородный полимер с не менее 5 мол. % двойных связей углерод-углерод. Поскольку углеводородные полимеры с углерод-углеродными двойными связями с не менее чем 5 мол. % не образуют активного катализатора гидрирования, их нельзя применять в настоящем изобретении. Лучше использовать полимеры с бутадиеновыми или изонреновыми ячейками. Примерами полимеров служат полибутадиен, полиизопрен, бутадиенизопреновый сополимер, бутадиенстирольный сополимер, изопренстирольный сополимер, этиленбутадиеновый сополимер, этиленизопреновый сополимер, сополимер бутадиена или изопрена с другим мономером, сонолимеризуемые с бутадиеном или изоиреном и т. п. Кроме того, молшо применять тер,полимер этилена, пропилена и диолефина, сополнмеризуемого с этиленом и нрониленом. Примерами служат этиленпропилен-1,7-октадиеновый териолимер, этиленпропилендициклопентадиеновый терполимер, этиленпропилен-этилдиенорборановый термополимер и т. н. Можно такл.е применять гомополимеры .таких диолефинов, как гексадиена, октадиена или циклооктадиена, и сополимеры диолефинов с другим мономером, сополимеризующимся с этим диолефином. Полимеры с галоидными, дионрадикалами или другими связями, как например, нолихлоропрен, бутадиен.акрилонирильный сополимер или сополимеры окиси пропилена с другими олефинами, нельзя применять в качестве компонента катализатора в этом изобретении, если даже они имеют двойные связи в виде бутадиеновых или изопреновых ячеек, так как они не образуют активного катализатора гидрирования. Вышеуказанный первый компонент катализатора является обычно твердым веш,еством, поэтому он находится обычно в растворе в инертном углеводороде, но можно применять в жидкие олигомеры.

ся металлорганическое соединение никеля, кобальта или железа, являются органические соединения, в которых органические радикалы нрисоединены к металлу через кислород и которые растворимы в инертных растворителях. Предпочтительными являются карбоксилаты металлов (RCOO)nAU где М -никель, кобальт или железо, R - углеводородный радикал с 1-50 углеродными

атомами, лучше с 5-30 углеродными атомами, я - валентность М. К таким карбоксилатам металлов относятся никелевые, кобальтовые или лселезные соли углеводородных алифатических кислот, углеводородных ароматических кислот или углеводородных циклоалифатических кислот. Примерами углеводородных алифатических кислот служат гексановая, гентановая, октановая, ионовая, декановая, додекановая, миристиновая, пальмитиновая,

стеариновая, додеценовая, олеиновая, линоле вая, родиновая и т. п. Примерами ароматических кислот служат бензойная и алкилазамеш,енные ароматические, в которых алкил имеет 1-20 углеродных атомов. К ним относятся г/зе7-бутил-2-этилгексилдодецил- и иопилбензойная кислоты. Примерами цик.тоалифатических кислот служат нафтеновая, циклогексилкарбоновая, абиетиновая и т. п. Можно также прнменять промышленные металлические мыла, например соли нафтеновых кислот, соли канифольной, линолевой, олеиновой, стеариновой и талловой кислот.

Другими предпочтительными органическими соединениями являются металлхелатные,

в которых хелатная грунна присоединена к никелю, кобальту или железу через пару кислородных атомов. В качестве хелатных грунн можно применять р-кетоны, сс-оксикарбоновые кислоты, р-оксикарбоновые кислоты

или р-оксикарбонильные соединения. Примерами р-кетонов могут служить ацетилацетон, 1,3-гександион, 3,5-нонандион, метилацетоацетат, этилацетоацетат и т. п. Примерами а-оксикарбоновых кислот могут служить молочная, гликолевая, а-оксифенилуксусная, а-окси-сс-фенилуксусная, к-оксициклогексилуксусная и другие кислоты; р-оксикарбоновых кислот - салициловая, алкилзамеш,енная салициловая и т. п.; р-оксикарбонильных соединений - салициловый альдегид, о-оксиацетофенон и т. н.; металлхелатных соединений с вышеуказанными хелатными группами - ОМС- (ацетилацетон)-никель, трис- (ацетилацетон)-кобальт, трис- (ацетилацетон) -железо,

быс-(этилацетонцетат)-никель, бис-(этилацетоацетат) -кобальт, бис- (3,5-диизопропилсилициловая кислота)-никель, бис - (салициловый альдегид)-никель, бис-(салициловый альдегид)-кобальт и т. п.

Третьим комнонентом катализатора является реагент, восстанавливающий соединение металла. Можно применять металлорганическое соединение или гидриды металлов, I, II или III групп таблицы Менделеева. Лучше

формулы MR/г, где М-металл из группы лития, магния или алюмииия, R - углеводородиые радикалы с 1 -12 углеродными атомами, водород или алкоксильные радикалы с 1 -12 углеродными атомами, п - валентность М .

К углеродным радикалам относятся алкил, арил, алкарил, аралкил и циклоалифатические группы. Примерами таких радикалов являются метил, этил- н-иропил, изопропил, н-бутил, изобутнл, бгор-бутил, трег-бутил, пентил, гексил, гептил, октил, ионил, децил, додецил, фенил, бензил, толил, циклопентил, циклогексил, циклогексенил или нафтильные радикалы. Группы, присоединенные к кислороду в алкоксилъном радика.ле, иллюстрируются этими же примерами.

Примерами таких металлорганических радикалов служат этиллитий, н-пропиллитий, я-бутиллитий, г/зо-бутиллитий, вго/ -бутиллитий, т/7ег-бутиллитий, н-пентиллитий, фениллитий, диэтилмагний, (Зг/-н-пропилмагний, дии-бутилмагний. дифеннлмагний, триэтилалюминий, т/зы-н-пропилалюминий, триизопропилалюминий, Туом-н-бутилалюминий, триизопро:нилалюминий. трн-н-бутилалю гиний, триизобутил алюминий, триа мил алюминий, тригексилалюминий, триоктилалюминий, тридодецилалюминий, диэтилизобутилалюмииий, ди9ТИЛОКТИЛ алюминий, трициклогексил алюминий, трифенилалюминий, дидодецилалюминий гидрид, дииизобутилалюминнйгидрид, диэтилалюмоэтоксид, дибутилалюмобутоксид и их смеси. Паилучшим из них является триалкилалюминий. Кроме указаниых соединений, можно также применять eтaллopгaничecкиe соединения с двумя различными металлами, нанример литийалюминий тетрабутил, алюмогидрид лития или боргидрид натрия.

Предлагаемый катализатор готовят путем смешения вышеуказанных трех компонентов катализатора в инертной атмосфере, например в азоте, гелии или аргоне (водород не пригоден) и инертном растворителе, лучше алифатическом углеводороде, ароматическом углеводороде или диклоалифатическом углеводороде. Можно также применять эфиры или галоидзамешенные углеводороды, но в таких растворителях образуется малоактивный катализатор. Обычно наилучшими являются обезвоженные гексан, гептан, октан, бензол, толуол, ксилол, циклогексан, декалин, тетралин и т. п. Эти инертные растворители могут также примепяться для растворения гидрируемых полимеров.

Продукт реакпии, полученный при смешении второго компонента катализатора с третьим без первого, может быть использован в качестве катализатора гидрирования, но этот продукт реакции не стоек и должен применяться сразу же после смешения, иначе нельзя получить вьтсокоактивиого катализатора гидрирования. Активность двухкомпонентного катализатора всегда хуже активности трехкомноиентного. Эта особенность становится более очевидной, если катализатор готовят при температуре около 80°С. Если продукт реакции, полученный при смешении второго компонента катализатора с третьим в при5 сутствни первого компонента, нагревать при вь1сокой температуре в инертной атмосфере 1-2 час, то активность катализатора почти такая же, как сразу после приготовления и не снижается. Напротив, активность двухком0 ронентного катализатора, полученного смешением второго компонента с третьим без первого, быстро снижается после приготовления катализатора. Нанример, продукт реакции после смешения нафтената никеля с триэтил5 алюминием в толуоле при 80°С после приготовления имеет уже слишком низкую активность для катализатора гидрирования. Кроме того, вместо первого компонента предлагаемого катализатора молшо применять низко0 молекулярные соединения с двойными и тройными ненасыщенными связями, но катализатор, нолученный из низкомолекулярного олефинового или ацетиленового соединения, менее стоек, чем предлагаемый.

5 При непрерывном гидрировании можно непрерывно вносить предварительно приготовленный раствор полимера, непрерывно смешивать предварительно приготовленный катализатор (смешение компонентов с раствором

0 полилгера) с полимерным раствором, содержашим катализатор, и водородом н непрерывно отводить раствор гидрированного полимера из реактора. Поэтому лучше, чтобы активность уже полученного катализатора пу5 теАт смешения его компонентов была стабильной и не снижалась во времени. Используемый согласио настояшему изобретению каталнзатор, который остается стабильным в течение длительного времени, пригоден для непрерывного способа гидрирования, что очень важно для промышленного применения.

Порядок смешения трех катализаторных компонентов необходимо соблюдать для полу чения катализатора наивысшей активности.

5 Если катализатор готовят при температуре от О до 100°С, то лучше второй компонент смешивать с третьим в присутствии первого. Кроме того, если приготовление катализатора ведут при температуре ниже ОС, то второй и

0 третий компоненты можно смешать сначала, а затем к полученной смеси можно добавить первый компонент. Катализатор, полученный этим способом, стоек также при нагревании до температуры 80°С. С другой стороны, если

5 первый компонент добавляют в смесь второго и третьего при температуре от О до 100°С, то часто образуется малоактивный катализатор. Тот факт, что можно получить стойкий катализатор даже при высокой температуре по

0 указанному способу, говорит о том, что первый компонент является не добавкой, а важным компонентом предлагаемого катализатора. Молярное отношение второго компонента к

является отношение от 1 ;0,1 до 1 : 20 или ог 1 :0,2 до 1 : 10, а еще лучше от 1 :0,2 до 1:8. Лучше применять молярное отношение углерод-углеродной двойной связи первого компонента ко второму компоненту от 1 : 0,1 до 1 : 50, еще лучше от I : 0,2 до 1 : 20. При молярном соотношении углерод-углеродной двойной связи первого компонента ко второму 1 : больше 50 второй компонент смешивают с третьим в растворе нолимера, подлежащего гидрированию, при этом образоваиие катализатора гидрирования требует длительного времени, и период индукции наблюдается в самом начале реакции гидрирования, поэтому такие соотношения нежелательны. С другой стороны, реакция гидрирования идет сразу, если катализатор смешивают с гидрируемым нолимерпым раствором, при этом легко осуществляется регулирование степени гидрирования.

Описываемый катализатор применяют для гидрирования ненасыщенных связей полимеров в виде вязких растворов. К гидрируемым связям относятся углерод-углероднЕзте двойные связи, углерод-углеродные тройные связи и углерод-азотные тройные связи. Лучше применять в предлагаемом способе диеновые полимеры, имеющие такие гидрируемые ненасыщеппые связи. К диеновым полимерам относятся гомополимеры и сополимеры сопряженного диена, сополимеры сопряженного диена и ненасыщенного соединения, которые могут сополимеризоваться с таким сопряженным диеном, как винилзамещеппые ароматические углеводороды. Примерами полимеров могут служить полибутадиен, полиизопрен, бутадиен стирольиый сополимер, бутадиен-аметилстирольный сополимер, бутадиен изопреновый сополимер, полибутадиен, графитированный с небольшим количеством стироля, бутадиен акрилоиитрильный сополимер, бутадиен випилпиридиновый сополимер и др. Эти полимеры можно получать полимеризацией в массе, полимеризацией в растворе или в эмульсии с помощью инициатора радикального типа, инициатора ионного типа или инициатора Циглера. Согласно настояи1ему изобретению полимеры с вязкостью по Муни при 100°С более 20 можно легко гидрировать. Гидрированные полимеры, полученные из полимеров с такой высокой вязкостью по Муни, применяются для изготовления резиновых изделий, поэтому лучше гидрировать полимеры с вязкостью по Муни при 100°С более чем 20, лучше более чем 40.

Катализатор имеет столь высокую активность при гидрировании двойных ненасыщенных связей полимеров, что полное гидрирование может быть выполнено при мягких условиях, например при атмосферном давлении водорода и почти при комнатной температуре в короткое время. Кроме того, ароматическое кольцо может быть гидрировано при более жестких условиях, т. е. при повышенном давлении водорода и более высокой температуре.

Давление водорода может широко меняться. Обычно давление менее 50 атм вполне достаточно для быстрого гидрирования, избирательное гидрирование двойных ненасыщенных связей можно проводить при температуре от О до 120°С и давлении водорода менее 10 атм. Одним из преимуществ настоящего изобретения является избирательное гидрирование ненасыщенных связей нолимеров, легко идущее в вязком растворе полимера с большой активностью.

Концентрация цодлежаи;его i-идрировачию полимера в растворе может колебаться от 1 до 30 вес. %, лучше от 1 до 25 вес %. Вязкость раствора полимера может широко меняться. Можно применять растворы, вязкость которых составляет от 0,05 до 5000 пз, лучше от 1 до 2000 пз. Одним из преимуществ изобретения является возможность гидрировать

раствор полимера с такой большой вязкостью. После гидрирования растворитель и катализатор отделяют от гидрированного полимера добавлением полярного растворителя, например ацетона или спирта, к реакционной

смеси и осаждением полимера или сливанием продуктов реакции в горячую воду или пар и удалением растворителя азеотропной отгонкой. В этих способах катализатор разлагается, и больщая часть его отделяетоя от

нолимера, но более эффективным способом является смешение реакционной смеси с полярным растворителем или с водой, содержап ей небольшое количество кислоты.

Согласно настоящему изобретению, полимеры с высокой вязкостью по Муни (более 40) можно легко гидрировать при мягких условиях, при которых не идут побочные реакции, например термическое разрушение или желатинизация.

Полученные таким образом полимеры не имеют отрицательных качеств, обусловленных уменьшением молекулярного веса или желатинизацией. Например, гидрированный стиролбутадиеновый беспорядочный сополимер

обладает более высокой прочностью в сыром виде, упругостью, маслонаполняемостью и теплостойкостью, чем исходный стиролбутадиеновый сонолимер. Кроме того, такой гидрированный сополимер можно перерабатывать на вальцах или экструдером и компаундировать с большим количеством наполнителя. Гидрированный полибутадиен, полученпый предлагаемым способом, отличается улучигенной прочностью в сыром состоянии, низкой текучестью в холодном виде и т. п.

Гидрированные полимеры легко вулканизуются обычными способами и могут применяться для изготовления резиновых изделий. Ниже ириводятся нримеры для более подробной иллюстрации изобретения, которые, однако, не ограничивают его существо.

Пример 1. В встряхиваемый стеклянный реактор на 300 мл загрузили 100 мл 5%-него толуольного раствора, полимеризуемого в раотношение стирол -- бутадиен 18 : 82, ML 4 при 100°С равна 45). После заполнения реактора водородом добавили катализатор, затем при встряхивании при 50°С производили насыщение раствора водородом; поглощение водорода непрерывно определяли газовой бюреткой.

Катализатор приготовили смешением 0,6 ммоль нафтената никеля с 1,8 ммоль трнэтилалюминия при 50°С в атмосфере азота в присутствии 0,6 или 1,2 ммоль углеводородного полимера с углерод - углеродной двойной связью. Через определенное время часть катализаторпого раствора, содержащего 0,4 ммоль никеля, смещали с полимерным раствором. Для сравнения получили также катализатор путем смещения нафтената никеля с триэтилалюминием без полимера с двойной связью углерод-углерод или дициклопентадиеном.

При использовании предлагаемого катализатора отмечалось, что водород быстро поглощался, как только катализатор смещивали с раствором полимера. Через 1 час подачу водорода прекращали и при перемешивании добавили небольшое количество ацетона, содержащего соляную кислоту, затем раствор смешали с большим количеством ацетона для осаждения гидрированного полимера. После сущки при пониженном давлении получили белый резинонодобный полимер с высокой прочностью на растяжение.

Таблица 1

рактеризующие т/ 7янс-1,4-конфигурацню и вииильный радикал бутадиена, соответственно; пики прн 699 и 757 c., характеризующие фенильный радикал стирольных ячеек, и пики в дианазоие 820-900 c., характеризующне циклогексильный радикал. Эти факты показывают избирательное гидрирование б тадиеиовых ячеек полимера.

Условия получення катализатора и стенень гидрирования, измеренная но методу КемнВииса приводятся в табл. 1. Степень гидрирования нредставляет собой долю гидрированных бутадненовых ячеек в содержащихся в полимере бутадиеновых ячейках.

Пример 2. Такое же гидрирование, как в примере 1, проведено с помощью разных катализаторов. Катализатор готовили смеше П ем 0,6 ммоль 2 эт11лгексаноата никеля с 1,8 ммоль н-бутиллития нри 50°С в толуоле в присутствии 0,6 ммоль двойных связей углерод-углерод полибутадиена или стиролбутадиенового беспорядочного сонолимера из нримера 1. Через определенное время катализаторный раствор содержал 0,4 ммоль никеля. Кроме того, ката,тизатор также готовили без углерод-углеродных двойных связей полимера. Рез мьтаты приводятся в табл. 2.

Таблица 2

Похожие патенты SU293360A1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ ГИДРОГЕНИЗАЦИИ ПОЛИМЕРОВ С НЕНАСЫЩЕННЫМИСВЯЗЯМИ 1971
  • Тошио Йошимото, Тсунеаки Нарумиа, Хироши Йошии, Сейа Канеко
  • Койчи Ирако
  • Гёльиностранна Фирма
  • Бриджстоун Тайер Компани Лимитед Япони
SU314342A1
СПОСОБ МОДИФИКАЦИИ ВУЛКАНИЗАЦИОННОСПОСОБНЫХ ПОЛИМЕРОВ И СОПОЛИМЕРОВ БУТАДИЕНА 1972
  • Тосио Йосимото, Сей Канеко, Такаси Сасаки, Цунеакии
  • Хироси Иосии Тецу Такамацу
  • Япони В.
  • Иностранна Фирма Бриджстоун Тайр Компани Лимитед
SU324750A1
СПОСОБ СЕЛЕКТИВНОГО ГИДРИРОВАНИЯ НЕНАСЫЩЕННЫХ ПОЛИМЕРОВ 1995
  • Петри Реконен
  • Нина Копола
  • Салме Коскимиес
  • Ове Анделл
  • Марита Мякеля
RU2142963C1
ДИСПЕРГАТОРЫ И УЛУЧШАЮЩИЕ ИНДЕКС ВЯЗКОСТИ ДИСПЕРГИРУЮЩИЕ ПРИСАДКИ НА ОСНОВЕ СЕЛЕКТИВНО ГИДРИРОВАННЫХ ПОЛИМЕРОВ 1996
  • Брэндес Эллен Бернис
  • Лавлесс Фредерик Чарльз
RU2176663C2
ДИСПЕРГИРУЮЩЕЕ ВЕЩЕСТВО ДЛЯ МОДИФИКАЦИИ ДИСПЕРГИРУЕМОСТИ, СПОСОБ МОДИФИКАЦИИ ДИСПЕРГИРУЕМОСТИ И СМАЗОЧНАЯ ЖИДКОСТЬ 1996
  • Эллен Бернис Брэндес
  • Фредерик Чарльз Лавлесс
RU2180680C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ ГИДРОГЕНИЗАЦИИ В РАСТВОРЕ ПОЛИМЕРОВ С НЕНАСЫЩЕННЫМИ СВЯЗЯМИ 1971
  • Инострагшы Тоско Носимою, Сей Канеко, Цунеаки Наруми Хироси Иосии
  • Ностра Бриджстоун Тайр Ко, Лтд
SU305618A1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГИДРИРОВАННОГО КАУЧУКА 1997
  • Баррио Калле Хуан Антонио
  • Парельяда Феррер Ма Долорес
  • Эспиноса Сориано Ма Хосе
RU2149877C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГИДРИРОВАННЫХ БЛОК-ПОЛИМЕРОВ НА ОСНОВЕ СОПРЯЖЕННЫХ ДИЕНОВ 1992
  • Линда Рей Чемберлейн[Us]
  • Карма Джолин Гиблер[Us]
RU2093524C1
КАТАЛИТИЧЕСКАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ СЕЛЕКТИВНОГО ГИДРИРОВАНИЯ ОЛЕФИНОВЫХ ДВОЙНЫХ СВЯЗЕЙ И СПОСОБ СЕЛЕКТИВНОГО ГИДРИРОВАНИЯ 1997
  • Валльери Андреа
  • Кавалло Клаудио
  • Виола Джан Томмасо
RU2194718C2
ЭПОКСИДИРОВАННЫЙ ДИЕНОВЫЙ БЛОКСОПОЛИМЕР 1992
  • Джеймс Роберт Эриксон[Us]
  • Дэвид Джон Ст.Клэр[Us]
RU2101295C1

Реферат патента 1971 года СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГИДРИРОВАННЫХ КАРБОЦЕПНЫХ ПОЛИМЕРОВ

Формула изобретения SU 293 360 A1

Примечания.

1Якс-1,4-конфигурация 35%; ция 55%, 1,2-конфигурац 1я 10%.

2Стирол - бутадиен 18 : 82.

3 /иc-l,4-кoифигypaция 92%, ция 3%, 3,4-конфигурация 5%.

//;;с-1,4-ко11фигурация 96,2%, ция 2,8%, 1,2-ко;1фигурация 1%.

Инфракрасный спектр полученного гидрированного полимера дает пики при 721 и 1380 см, характеризующие -(СН2)4- и -СНз- гидрированных бутадиеновых ячеек соответственно; пики при 967 и 910 см, хаП р и м е р 3. В реактор из иримера 1 загрузили 100 мл 3%-ного н-гексанового раствора г{нс-1,4-полибутадиена (/{«с-1,4-конфигурация 96,2%; троне-1,4-конф11гурацня 2,8%, 1,2-конфигурация 1%) и провели такое же гидрирование, как в примере 1. Катализатор приготовили смещением 0,6 ммоль нафтената кобальта с 1,8 ммоль триэти,1алюминия при 50°С в атмосфере азота в нрисутствии 1,2 м.моль углерод-углеродных двойных связей нолибутадие)а из примера I. Через 10 мин отвещен катализаторный раствор, содержащий 0,4 ммоль кобальта.

При гидрировании в течение 1 час получен гидрируемый ,4-полибутадиен со степенью 1идрирования 13%. С помощью катализатора, приготовленного без углерод-углеродтлх двойных связей полимера, степень гидрирования составила 15%.

Пример 4. Такое же гидрирование, как в иримере 1, выполнено различными катализаторами. Катализатор приготовлен смешением 0,6 ммоль нафтена: а железа с 1,8 ммоль триэтилалюминия при 50°С в атмосфере азота с 0,6 ммоль углерод-углеродных двойных связей полибутадиена или стиролбутадиеиового беспорядочного сополимера. Через определенное время отобрали катализаторный раствор, содержащий 0,4 ммоль железа. Результаты приводятся в табл. 3. Таблш,а 3 Полибутадиен . . . . То же .... Стиролбуталненовыи беснорядочный сополимерТо же .... Пример 5. В реактор из нримера 1 загрузили 100 мл 5%-ного раствора в толуоле полибутадиена (цыс-1,4-копфигурация 35%, г/;анс-1,4 55% и 1,2-конфигурация 10%). Гидрирование вели нри 60°С 2 час, как в примере 1. Катализатор готовили по реакции органического соединения никеля или кобальта с восстанавливающим, металлическое соединение реагентом в присутствии углерод-углеродных двойных полибутадиена, так же как для гидрирования в толуоле при 50°С в атмосфере азота, в течение 30 мин. Молярное отношение органическое соединение (восстановитель) двойная связь углерод-углерод- нолибутадиен составила 1/3/2. Через 30 мин отобран каталитический раствор, содержащий 0,3 ммоль никеля или кобальта, который добавлен к гидрируемому раствору полимера. Результаты приведены в табл. 4. Таблица 4

Пример 6.

В реактор, снабженный мощной мешалкой для гидрирования очень вязкого раствора, ненрерывио подавали 10 об. % н-гексапового раствора стиролбутадиенового беспорядочного сополимера (стирол) (бутадиен 25/75), средний молекулярный вес 2Х10, гидрирование вели при 60°С и 3,5 атм водорода, раствор гидрированного нолнмера непрерывно отбирали. Степень гпдрирования регулировалн изменением времени пребывания раствора полимера в реакторе. Катали.Предмет изобретения

Способ нолучения гидрированных карбоценных полимеров обработкой полимеров с 1ндрируе.мыл1и ненасын1,енными связями, например полимеров или сополимеров сопряженных диенов, водородом в растворе инертного органического растворителя в присутствии катализаторов гидрирования, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии нроцесса гидрирования и расширения ассортимента катализаторов, в качестве носледних применяют продукт реакции: 1) - углеводородных полимеров, содержаншх ие менее 5 мол. % углерод - углеродных двойных связей, нанример нолимеров или сонолимеров бутадиена, 2) карбоксилатов никеля, кобальта или железа или хелатных соединений этих мезатор готовили нри 50°С в толуоле в атмосфере азота смешением нафтената никеля с триэтилалюминием в присутствии двойных связей углерод углерод стиролбутадиенового сонолимера, нри этом молярное отношение нафтенат никеля (триэтилалюминий) двойные связи углерод углерод составило 1/3/2. Раствор катализатора смешивали с раствором подлежащего гидрированию полимера до введения последнего в реактор. Концентрация катализатора составила 2 ммоль никеля на 1 л нолимерного раствора. Физико-механические свойства полученного гидрированного нолимера сравнивали со свойствами исходного стиролбутадиенового сонолимера. Стенень гидрирования стиролбутадиенового нолимера 0; гидрированного стиролбутадиенового сонолимера 21 и 30,3%. Рецепт компаунда Полимер Ароматическое масло Сажа А Стеариновая кислота Парафиновый воск Фенилизопропил-п-феиилендиамин Окись цинка Сера Дибензотиазилдисульфид 1,5 Физико-механические свойства вулкапизаНИИ при 145°С в течение 3 мин. Твердость Удлипенйе, 300% модуль, кг/см Предел прочности на растяжение кг/см 175 203 200 Упругость, %: при комнатной темнературенри 120°С Усадки нри сжатии, % Через 22 час при 70°С деформация, % 35 - - Потеря нри истирании но Пико, сж-ч-10 3 (80 раз), 60 об/мин, 13,6 13,3 13,0 13 таллов, в которых хелатная группа ci isaiia с атомом металла через пару кислородных атомов, например октаноата или бис-(ацетилаце14топата) ппкеля, и 3) металлорганических сосfliinciinii ллтия. магния илн алюмнння, ианример триэтилалюминия.

SU 293 360 A1

Авторы

Тосио Сей Канеко, Хироси Такаси Сасаки

Иностранна Фирма Бриджстоун Тайр Компани, Лимитед

Даты

1971-01-01Публикация