Способ получения эластомеров Советский патент 1981 года по МПК C08F210/12 C08F236/06 C08F4/64 

в ненапол.не:нно.м состоя, -полимер состоит из молекул полностью аморфной структуры линейного типа и эти молекулы имеют иосле вулкапязации и растяжения каучукообразпое строение.

Число двойных связей в сополимере и их расположение позволяют осуществлять вулканизацию сополимера обычпЫМ в резиновой промышленности способом, т. е. с применением серы.

Пр.и получении соиолимера практически .не происходит гелеобразования, в отличие от многих процессов производства синтетических каучуков, в которых возникают существенные затруднения в связи с гелеобразованием.

Осаждение .и дальнейшая обработка сополи меров легко осуществимы :введении в раствор соответствующего наполнителя до оеаждения сополимера.

В качеетве исходпого материала можно использовать фракцию С4, образованную пр:и пиролизе бензина, без дальнейшего ее разделения или очиетки.

Пример 1. В металлический герметичный сосуд емкостью 180 мл, напол:нениый азотом, помещают 50 мл трихлорэтилеиа прп 20° С. Затем при пе ремещйвании добавляют 7 мл раствора триэтилалюмИ Ния в циклогексапе с молярной концентрацией 0,5 и 0,57 мл раствора фосгена В трихлорэтилене с молярной концентрацией 0,77. Дав смеси постоять в течение 10 MtiHj в нее доба вляют при 20° С 5 Л1Л раствора ИСЦ в циклогекса1не концентрацией 0,7 лг и 30 г с.меси мономеров, состоящей из 80% бутадиена и 20% изобутилсня. Затем смесь термостат-ируют при 40° С при непрерыВИом Помеапшанип в течение 4 ч, -после чего остаточные мономеры удаляют (.выдувают) и полИМер осаждают нз раствора, добавив метанол в количестве 15 объемов реакцио. смеси, содержащий 0,1 г фенил-бета-нафтиламина. Осажденный иол-имер отделяют от маточного раствора, затем промывают метаиолом и высуш1ивают в ва:кууме ири 40С. Кол ичество полученного полимера составляет Ш г, его характеристическая вязкость, измеренная в толуоле ири 30°С, рапиа 1 i; его стеиень пепасыщенности по Вийсу достигает 390 г йода на 100 г полимера.

Пример 2. Все ;выиоЛНяется так же. как в примере 1, с той разпиией, что ;с1;ользуется 30 г .смеси мономеров, состояш,ей из 12 г бутадиена, 8 г .изобутилена, 5 г бутепа-1 ill 5 г бутена-2, а вместо трихлорэтилена борется такой же объем тетра хлор:-)тилена. 1{оли.мер получен в количестве 8,5 г его характеристическая вязкость равиа 0,79, а степепь ненасыщснности то Впйсу составляет 340 г йода на 100 з полимера.

П р и м е р 3. Все вылолияется так же, как в ирнмере 1, только в качестве смеси мономеров используется фракция €4, полученная при пиролизе бензина, следующего соста-ва, вес. %:

Изобупилен

17,2

Бутадиен

40,4

Траис-бутен-2

17,4

Цис-бутен-2

8,5

Бутен-il

5,0

Насыпденные углеводоро11,5 ды Сз-iC4 ДЫ -з- -411.5

получен в количестве 7,9 г с характеристической вязкостью 0,8 и степенью ненасыщенности, определенной по Вийсу, 330 г йода на 100 г полимера.

П р и м е р 4. Все выполняется, как в примере 3, только вместо трихлорэтилеиа берется такой же объем толуола. Полимер получен .в количестве 6,5 г с характеристической вязкостью 0,58, и степень ненасыщенносри, апределепной ио , составляет.360 г йода на 100 г полимера.

Ионользуя полученный таким способом полимер, в рол1пковой мельнице при 20° С приготовляют следуюп1ую смесь, г:

Сополимер20

ZnO1,0

Стеариновая кислота0,2

Сера0,6

0Фенил-бета-нафтиламии0,2

Мерка птоббнзтиазол0,3

Аэросил-300 (SiO2)13,0

ТЮг3,5

Красная окись железа1,2

Смесь выдерживают под прессом в течение 40 мин ири 160° С. Полученный таким, способом каучук имеет следующую характеристику:

Прочность на разрыв, ,88 Макисмальное удлинение, % 399,0

Остаточное удлинение, %15

Твердость ,по Шору74

Напряжение при 100% удл.инении, кг/мм 0,32 Папряжеиие ир.и 200% удлинении, кг/мм 0,55 Н а п р я же ни е in pin 300 % уд л :( Qнеиии, кг/мм 0,76

Пример 5. Все выполняется, как в иримере 1, только до осаждеиия метанолом раствор иолимера обрабатывают 2 мл метаиола, содержащего 0,1 г феиил5 бета-нафли.лам1ина, для того чтобы разложить катал1;затор. Затем осажденные остатки катализатора удаляют фильтрацией, поеле чего добавляют 50 вес. % сажи (ио отнои1ениЕО к Количеству полимера) в раствор полимера. После этого соиоли.мер осаждают, добавляя ирн перемеи:иван; И метанол в количестве 15 объемов смеси, включая растворитель и .противостарительную присадку. Осажденный сонолимер отделяют от маточного раствора, .промывают метанолом и высушивают в вакууме при 40° С. Слегка клейкий высушенный материал легко поддается дальнейшей обработке, например используется для приготовления смеси в роликовой мельнице при 20° С следуюш,его состава, г: Сополимер16 Натуральный .каучук4 Сажа10 Стеариновая кислота0,6 Ок1ись цинка1,0 Фенил-бета-нафтиламин0,2 Сера1,0 Меркаптобензтиазол0,3 Данную омесь затем выдерживают под прессом в течение 40 мин при 143 С. Приготовленный этИ:М способом -каучук имел следующую хХара ктеристику: Прочность на разрыв, кг/мм 0,92 Максимальное удлинение, %300 Напряжение при 100% удлинений, кг1л1м 0,41 Остаточное удлинение, %10 Твердость по Шору77 Нример 6. Процесс проводят аналогично описанному в примере 1, ло вместо Т1риэтилалюминия применяют то же количество дизтилалюмннийхлорида. Получают 9,1 г лолимера с характеристической вязкостью 1,2, степень ненасыщенности продукта не изменяется. Пример 7. Процесс проводят аналогично описанному в примере 1, но вместо т риэтилалюмииия применяют то ж-е количество диизобутилалюминийгидрида. Получают 9,5 г с неизменивщимися характеристической вязкостью и степенью ненасыщенностн. Пример 8. Аналогично примеру 1 проводят реакцию, за исключением того, что вместо триэтилалюминпя применяют то же количество диэтилцинка. Получают 6,2 г продукта с характеристической вязкостью 0,75 при 30° С, степень ненасыщенности продукта сохраняется. |ф о р м у л а изобретения 1.Способ получения эластомеров сополимеризацией изобутилена с бутадиеном в среде углеводородных или хлоруглеводородных растворителей в присутствии комплексных металлоорганических катализаторов, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии процесса, в качестве исходной мономерной смеси применяют углеводородную смесь, содержащую изобутилен, бутадиен, б тен-1 HUL/IH бутен-2 и в жачестве катализатора применяют продукт реакции соединений переходных металлов с металлоорганическим-и соединениями металлов I-III групп и фосгеном. 2.Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что в качестве исходной мономерной смеси .применяют фракцию С4 пиролиза бензина, содержащую 30-95 вес. % бутадиена. ПсточникИ информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Гютербок Г. Полиизобутилен и сополн.меры изобутилена. Л., Гостоитс.хнздат, 1962, с. 202-204. 2.Патент США ЛЬ 3357960, кл. 260-85. 3, опублик. 1967 (прототип).