DE1745190B1 - Verfahren zur herstellung von homopolymeren beziehungsweise copolymeren von isoolefinen mit hohem molekulargewicht - Google Patents

Verfahren zur herstellung von homopolymeren beziehungsweise copolymeren von isoolefinen mit hohem molekulargewicht

Info

Publication number
DE1745190B1
DE1745190B1 DE19671745190 DE1745190A DE1745190B1 DE 1745190 B1 DE1745190 B1 DE 1745190B1 DE 19671745190 DE19671745190 DE 19671745190 DE 1745190 A DE1745190 A DE 1745190A DE 1745190 B1 DE1745190 B1 DE 1745190B1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
boron trifluoride
isobutylene
polymer
metal compound
molecular weight
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
DE19671745190
Other languages
English (en)
Other versions
DE1745190C2 (de
Inventor
Yoshikazu Murai
Mikio Takahashi
Shozo Tsuchiya
Seiichi Uemura
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Eneos Corp
Original Assignee
Nippon Petrochemicals Co Ltd
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
Priority claimed from JP6656766A external-priority patent/JPS5338310B1/ja
Application filed by Nippon Petrochemicals Co Ltd filed Critical Nippon Petrochemicals Co Ltd
Publication of DE1745190B1 publication Critical patent/DE1745190B1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE1745190C2 publication Critical patent/DE1745190C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F210/00Copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • C08F210/04Monomers containing three or four carbon atoms
    • C08F210/08Butenes
    • C08F210/10Isobutene
    • C08F210/12Isobutene with conjugated diolefins, e.g. butyl rubber

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Homopolymeren bzw. Copolymeren von Isoolefinen durch Verwendung einer neuen Katalysatormasse.
Es ist wohlbekannt, daß Homopolymere bzw. Copolymere von Isoolefinen, insbesondere von Isobutylen, mit hohem Molekulargewicht durch Polymerisieren von Isoolefinen, insbesondere von Isobutylen, bzw. Copolymerisieren von Isoolefinen, insbesondere von Isobutylen, mit mit ihnen copolymerisierbaren Comonomeren in Gegenwart von Metallhalogeniden des Friedel-Crafts-Typs erhalten werden können.
Bei der Polymerisationsreaktion unter Verwendung eines Katalysators von diesem Typ sind jedoch die Kettenübertragungs- und Kettenbegrenzungs- bzw. Kettenabbruchreaktionen bei hohen Temperaturen zu heftig und so können nur bei Anwendung einer sehr niedrigen Temperatur brauchbare Hochpolymere erhalten werden.
Beispielsweise ist es in der bekanntgemachten japanischen Patentanmeldung Nr. 7943/1956 beschrieben, daß eine so niedrige Temperatur wie — 1000C für die Herstellung von Butylkautschuk durch die Copolymerisation von Isobutylen mit einer geringen Diolefinmenge unter Verwendung eines Metallhalogenidkatalysators des Friedel-Crafts-Typs, wie von Aluminiumchlorid, Titantetrachlorid und Aluminiumbromid, erforderlich ist. Es ist auf Seite 98 und 99 in »Polyisobutylen und Isobutylen-Mischpolymerisate« (1959) von H. Güterbock auch beschrieben, daß bei der Herstellung von Polymeren mit hohem Molekulargewicht die Polymerisation unter Verwendung von Bortrifluorid bzw. Aluminiumchlorid bei einer Temperatur von -80 bis - 1000C durchgeführt wird.
Aus der USA.-Patentschrift 2440498 ist die Verwendung eines Katalysators in Form von Doppelsalzen, wie
AlCl3-Ti(OC2Hs)4
TiBr4-TiO(OC2H5)2
welche in gewöhnlich verwendeten Lösungsmitteln im Gegensatz zu Metallhalogenidkatalysatoren des Friedel-Crafts-Typs, wie Aluminiumtrichlorid, AIuminiumtribromid, Aluminiumtrijodid und Titantetrabromid, mit schlechter Löslichkeit in Kohlenwasserstofflösungsmitteln sowie in polaren halogenhaltigen Lösungsmitteln, wie Methylchlorid und Äthylchlorid, löslich sind, bekannt.
Selbst bei einer derartigen obenerwähnten Abwandlung ist jedoch das Verhalten bzw. Arbeiten des Katalysators praktisch dasselbe wie das von Aluminiumtrichlorid allein oder sogar noch schlechter, und ferner ist das Erfordernis der niedrigen Temperatur zur Erzielung eines Polymers mit hohem Molekulargewicht nicht gemildert.
Das Erfordernis von derartig schweren bzw. strengen Temperaturbedingungen ist ersichtlich sowohl vom technischen als auch vom wirtschaftlichen Standpunkt unerwünscht, und deshalb ist es sehr erwünscht, ein Polymer mit hohem Molekulargewicht bei einer verhältnismäßig höheren Temperatur zu erhalten. Daher wurden viele Versuche unternommen, um dieses Bedürfnis zu befriedigen.
Beispielsweise wurden die Verwendung von
(C2Hs)2AlCl
als Katalysator bei der Polymerisation von Isobutylen in einem polaren Lösungsmittel in der bekanntgemachten japanischen Patentanmeldung Nr. 1144/ 1963, die Verwendung eines Katalysators mit einem Gehalt an Bortrifiuorid und einer metallorganischen Verbindung in der bekanntgemachten japanischen Patentanmeldung Nr. 15489/1962, die Verwendung
Al(OH)2O — sek.Butyl) ■ 2BF3 · TiCl4
20
als Katalysator in IUPC Symposium on Macromolecules, Wiesbaden, 1SeCtIOnIIIA-B (1959). J.Polymer Sei., 53, 281 (1961), und die Verwendung von
SnCl4 · (C2Hs)2AlCl
in der USA.-Patentschrift 3 066 123 vorgeschlagen.
Obwohl diese obenerwähnten Verfahren zur Herstellung eines Polymers mit hohem Molekulargewicht bei einer verhältnismäßig hohen Temperatur bekannt sind, sind sie von der praktischen Anwendung bei der Herstellung von brauchbaren Hochpolymeren in technischem Maßstab weit entfernt.
Bei Verwendung von solchen Katalysatoren, wie von Aluminiumchlorid und Bortrifiuorid, welche üblicherweise bei der technischen Herstellung von Polymeren eingesetzt werden, ist die Gegenwart einer geringen Menge von Wasser und/oder Alkoholen im Polymerisationssystem zur Aktivierung des Katalysators wesentlich, und es ist in der Tat bekannt, daß diese Katalysatoren bei völliger Abwesenheit von Wasser und Alkoholen keine katalytische Wirksamkeit entfalten (s. P. H. Pleach und Mitarbeiter, J. Chem. Soc. [1947]).
Derartiges Wasser und/oder derartige Alkohole, welche zur richtigen Aktivierung von Katalysatoren des Friedel-Crafts-Typs unerläßlich sind, sind nur dann in wirksamer und vorteilhafter Weise dienlich, wenn sie in geringen Mengen vorliegen, bei Gegenwart von übermäßigen bzw. überreichlichen Mengen dieser Substanzen besteht jedoch die Neigung zur Erniedrigung des Polymerisationsgrades und zur Hemmung bzw. Verhinderung der Polymerisation.
Wie es sich aus dem Obigen ergibt, ist, da die Menge von Wasser und Alkoholen kritisch ist und die Polymerisationsreaktion selbst durch eine geringe Änderung von deren Mengen stark beeinflußt wird, eine sehr genaue Steuerung der Menge von Wasser und Alkoholen im Polymerisationssystem notwendig. Das Erfordernis einer derartigen genauen Steuerung der Menge von Wasser und Alkoholen im Polymerisationssystem ist ein sehr schwieriges Problem vom technischen Standpunkt aus gesehen. So war es erwünscht, einen beständigen Katalysator, welcher die Polymerisationsreaktion ohne die Notwendigkeit der Gegenwart von Wasser und Alkoholen ermöglicht, zu erhalten.
Demgemäß ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung von Homopolymeren bzw. Copolymeren von Isoolefinen mit hohem Molekulargewicht, welches von den oben beschriebenen Nachteilen des Standes der Technik frei ist, vorzusehen.
Ferner richtet sich die Erfindung auf eine bei der Herstellung von Homopolymeren bzw. Copolymeren von Isoolefinen mit hohem Molekulargewicht brauchbare wirksame Katalysatormasse mit einer hohen katalytischen Wirksamkeit bzw. Leistungsfähigkeit und einer guten Beständigkeit.
Diese Aufgaben wurden nun erfindungsgemäß durch ein Verfahren, welches das Polymerisieren eines Isoolefins bzw. das Copolymerisieren eines Isoolefins mit mindestens 1 mit ihm copolymerisierbaren Diolefin in Gegenwart einer neuen Katalysatormasse mit einem Gehalt an Bortrifiuorid und einer Verbindung eines Metalls der Gruppen II bis VII des Periodensystems umfaßt, gelöst.
Es wurde eine genaue Untersuchung zum Zwecke der Lösung der oben beschriebenen Probleme durchgeführt. Als Ergebnis wurde festgestellt, daß eine neue Katalysatormasse mit einem Gehalt an Bortrifiuorid und einer Verbindung eines Metalls der Gruppen II bis VII des Periodensystems der allgemeinen Formel
bzw.
M(OR1L-(OR2L-X,
M(OR1L(OR)-X,
ein Polymer mit einem sehr viel höheren Molekulargewicht im Vergleich zu den Molekulargewichten von unter Verwendung von bisher bekannten Katalysatoren erhaltenen Polymeren ergibt. Zum Beispiel kann nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Polymer mit einem Molekulargewicht von 200 000 oder höher bei einer hohen Polymerisationstemperatur von beispielsweise 0°C hergestellt werden. Die Katalysatormasse nach der Erfindung besitzt eine beständige und hohe katalytische Wirksamkeit ohne das Erfordernis der Gegenwart von Wasser und Alkoholen im Polymerisationssystem.
Durch die obenerwähnten einzigartigen und überraschenden Merkmale unterscheidet sich die Katalysatormasse nach der Erfindung von bisher bekannten Katalysatoren, wie Aluminiumchlorid und Bortrifluorid, deutlich.
Die im erfindungsgemäßen Verfahren verwendete Katalysatormasse besteht aus Bortrifiuorid und einer Metallverbindung der allgemeinen Formel
M(OR1), · (OR2), Xr ·
worin R1 und R2, welche gleich oder verschieden sein können, für Alkylreste, wie Methyl-, Äthyl-, n-Propyl-, Isopropyl-, η-Butyl-, sek.Butyl-, tertButyl-, n-Pentyl- bzw. n-Amyl-, Isopentyl- bzw. Isoamyl-, n-Hexyl-, Isohexyl-, Heptyl- und Octylreste, Cycloalkylreste, wie Cyclopentyl-, Methylcyclopentyl- und Cyclohexylreste, Arylreste, wie Phenyl-, Tolyl-, Naphthyl-, Xylyl-, Mesityl- und Cumylreste [cumenyl], Arylalkylreste, wie Benzyl- und Phenäthylreste, und halogensubstituierte Gruppen der obenerwähnten Reste stehen, X Halogen bedeutet, M ein Metall der Gruppen II bis VII des Periodensystems darstellt, p, q und r ganze Zahlen sind und die Summe von p, q und r der Wertigkeit bzw. Valenz des Metalls entspricht, jedoch mit der Maßgabe, daß ρ und q nicht gleichzeitig 0 sind.
Demgemäß betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Homopolymeren bzw. Copolymeren von Isoolefinen mit hohem Molekulargewicht durch Polymerisieren eines Isoolefins bzw. Copolymerisieren eines Isoolefins mit mindestens 1 mit ihm copolymerisierbaren Diolefin mit 4 bis 10 Kohlenstoffatomen in Gegenwart einer Katalysatormasse mit einem Gehalt an Bortrifluorid und einer organischen Metallverbindung, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man als Metallverbindung eine solche der allgemeinen Formel
M(OR1)^(OR2J4-X,
worin M ein Metall der Gruppen II bis VII des Periodensystems darstellt, R1 und R2, welche gleich oder verschieden sein können, für gegebenenfalls halogensubstituierte Alkyl-, Cycloalkyl-, Aryl- bzw. Arylalkylreste stehen, X Halogen bedeutet, p, q und r ganze Zahlen sind und die Summe von p, q und r der Wertigkeit bzw. der Valenz des Metalls entspricht, jedoch mit der Maßgabe, daß ρ und q nicht gleichzeitig 0 sind, verwendet.
Nach einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung wird eine Katalysatormasse, die frei von Titanverbindungen ist, verwendet.
Wie es oben beschrieben ist, wird, wenn ein Isoolefin, beispielsweise Isobutylen, unter Verwendung der Katalysatormasse nach der Erfindung polymerisiert wird oder mit mindestens 1 mit ihm copolymerisierbaren Diolefin copolymerisiert wird, ein Polymer mit einem sehr viel höheren Molekulargewicht im Vergleich zu den Molekulargewichten von unter Verwendung von bekannten Katalysatoren, wie Aluminiumchlorid und Bortrifluorid., erzeugten Polymeren erhalten.
Infolgedessen kann bei Verwendung der Katalysatormasse nach der Erfindung selbst bei einer solch hohen Temperatur wie über 0° C, bei welcher üblicherweise durch Verwendung von bekannten Katalysatoren, wie Aluminiumchlorid und Bortrifluorid, nur ein flüssigkeitsähnliches oder halbfestes Polymer mit niedrigem Molekulargewicht von geringem technischem Wert erhalten wird, ein brauchbares festes Elastomer erhalten werden. Ferner kann bei Verwendung der Katalysatormasse nach der Erfindung selbst in einem fast wasserfreien Reaktionssystem höchster Reinheit, in welchem bei Verwendung von Katalysatoren des Standes der Technik, wie von Aluminiumchlorid bzw. Bortrifluorid, kein Polymer erhalten werden könnte, eine große Polymermenge erzeugt werden.
Dies zeigt deutlich die Überlegenheit der vorliegenden Katalysatormasse von den Gesichtspunkten des Betriebes bzw. der Arbeitsweise und der Wirksamkeit bzw. Leistungsfähigkeit aus gesehen.
Obwohl die chemische Struktur und der Katalysiermechanismus der vorliegenden Katalysatormasse nicht klar ist, wird mit dem Vorbehalt, daß die Erfindung durch keine besondere Theorie begrenzt ist, aus der Tatsache, daß der vorliegende Katalysator eine Katalysierwirkung, welche auf Grund der Wirkungen von Aluminiumchlorid und Bortrifluorid ganz unerwartet ist, ergibt, angenommen, daß von Bortrifluorid und einer Metallverbindung der allgemeinen Formel unbekannten aktiven Art bzw. Gattung gebildet wird.
Die im erfindungsgemäßen Verfahren verwendete Katalysatormenge beträgt vorzugsweise 10 bis 1,001 Molprozent Bortrifluorid und 5 bis 0,001 Molprozent, insbesondere 1 bis 0,01 Molprozent, einer Metallverbindung der Formel
ein aktiver Katalysator von einer ganz neuen bisher pro Mol verwendetes Monomer.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann entweder nach der Verfahrensweise der Polymerisation in Masse oder nach der Verfahrensweise der Lösungspolymerisation absatzweise oder kontinuierlich durchgeführt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren ist für ein kontinuierliches Arbeiten besonders gut geeignet, daß keine genaue Steuerung der Konzentrationen von Wasser und/oder Alkoholen im Reaktionssystem notwendig ist.
Lösungsmittel, welche bei der Lösungspolymerisation nach dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden können, umfassen beispielsweise aliphatische bzw. aromatische Kohlenwasserstoffe, HaIogenalkyl- und Halogenarylkohlenwasserstoffe bzw. Mischungen derselben.
Isoolefine, welche nach dem erfindungsgemäßen Verfahren polymerisiert werden können, umfassen beispielsweise Isobutylen, 2-Methylbuten-(l) und 2-Methylpenten-(l). Diolefine, welche mit Isoolefinen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren copolymerisiert werden können, sind solche mit 4 bis 10 Kohlenstoffatomen, und sie umfassen beispielsweise Butadien. Isopren, 2,4-Dimethylbutadien, Piperylen, Cyclopentadien, Dicyclopentadien, Hexadien, Divinylbenzol, Cyclohexadien und Vinylcyclohexen.
Wie es oben bemerkt wurde, ist eines der Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens, daß ein Polymer mit einem hohen Molekulargewicht im Vergleich zu den Molekulargewichten von unter Verwendung von bekannten Katalysatoren erzeugten Polymeren erhalten werden können. Beispielsweise kann ein festes hochmolekulares Elastomer selbst bei einer solch hohen Temperatur wie O0C erhalten werden. So ist der Polymerisationstemperatur keine besondere Beschränkung auferlegt, und sie kann gegebenenfalls je nach den erwünschten Eigenschaften des Produktes gewählt werden.
Die Zeichnung veranschaulicht den Vergleich der Ergebnisse der Polymerisation von Isobutylen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren mit denen der Verfahren des Standes der Technik.
Es ist der Zeichnung zu entnehmen, daß ein Polymer mit hohem Molekulargewicht in einem verhältnismäßig höheren Temperaturgebiet erhalten wird und daß das erfindungsgemäße Verfahren ein Polymer mit einem höheren Molekulargewicht als die Molekulargewichte von durch die Verfahren des Standes der Technik erhaltenen Polymeren ergibt.
In der Zeichnung bedeuten die Zahlen 1, 2, 3 und 4 folgendes:
1 das erfindungsgemäße Verfahren,
2 das in IUPC Symposium on Macromolecules, Wiesbaden, Section IIIA-13 (1959), angegebene Verfahren unter Verwendung des Systems
Al(OH)2(OR)-2BF3 TiCl4
3 das in Polymer, 6, 579 (1965), beschriebene Verfahren unter Verwendung von Bortrifluorid als Katalysator,
4 das in Polymer, 6, 579 (1965), beschriebene Verfahren unter Verwendung von Aluminiumtrichlorid.
Das durch das erfindungsgemäße Verfahren erhaltene Polymer mit hohem Molekulargewicht kann durch dasselbe Vulkanisationsverfahren, welches zum Vulkanisieren von durch herkömmliche Verfahren erhaltenen Isoolefincopolymeren gewöhnlich verwendet wird, vulkanisiert werden, und das vulkanisierte Produkt hat dieselben physikalischen Eigenschaften, z. B. Zugfestigkeit bzw. Zerreißfestigkeit, Dehnung und Modul wie die herkömmlichen Produkte.
Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind die zweckmäßigen Verfahrensweisen zum Zuführen der Materialien und des Katalysators wie folgt:
I. Es werden zunächst Bortrifluorid und die Metallverbindung miteinander vermischt, und die entstandene Mischung wird dann zum Reaktionssystem zugegeben.
II. Es wird Bortrifluorid in die Mischung aus dem Monomer, Lösungsmittel und der Metallverbindung eingeführt.
III. Es werden Bortrifluorid und die Metallverbindung getrennt in die Mischung aus Monomer und Lösungsmittel eingeführt,
wobei unter diesen drei Verfahrensweisen II und III hinsichtlich der Leistungsfähigkeit, Beständigkeit und Wirksamkeit des Katalysators und der Reproduzierbarkeit der Umsetzung günstiger als I sind.
Bortrifluorid kann in Gasform oder flüssiger Form zugeführt oder auch in Form einer Lösung in einem Lösungsmittel eingebracht werden.
Die Metallverbindung der Formel
M(OR1),-(OR2),-X,
kann als solche oder vorzugsweise in Form einer Lösung zugeführt werden.
Die Erfindung wird an Hand der folgenden Beispiele näher erläutert.
Beispiele Ibis4 Es wurden 500 cm3 einer n-Hexanlösung mit einem Gehalt an verschiedenen unten angegebenen Mengen von Isobutylen und verschiedenen unten angegebenen Mengen von Di-(sek.butoxy)-aluminiumchlorid der Formel
Al(O-sek.Butyl)2Cl
in einen 1-1-Autoklav eingebracht, und daraufhin wurden verschiedene unten angegebene Mengen von Bortrifluorid unter Kühlen und Rühren zur entstandenen Mischung zugegeben. Nach der Durchführung der Polymerisationsreaktion während 1 Stunde wurde sie durch Zugabe von Äthanol beendet, und das entstandene Polymer wurde über Nacht zu einem weißen kautschukähnlichen Polymer lyophilisiert. Die Ergebnisse sind zusammen mit den Ergebnissen, die in den Vergleichsversuchen 1 und 2, in welchen Bortrifluorid allein verwendet wurde, erhalten wurden, in der folgenden Tabelle 1 zusammengestellt:
Tabelle
Vergieichsversuche 1 2
Menge von Al(O — sek.Butyl)2Cl
(in Millimol/1)
Menge von Bortrifluorid (in Millimol/1)
Isobutylen (in g)
Polymerisationstemperatur (in 0C)
Ausbeute (in Gewichtsprozent)
Auf Grund der Viskosität ermitteltes
durchschnittliches Molekulargewicht ·
'4
0,5
1,5
33
-45
98,5
HO 2,0
4,0
0,5
2,5
33
-75
99,2
240
0,5
1,25
65
-20
92,5
1,5 33 -45 30
15
4,0 33
-45 74,4
10
Beispiele 5 bis 7
Es wurden 500 cm3 einer Hexanlösung mit einem Gehalt an 1,2 Mol Isobutylen pro Liter und 0,023 Mol Isopren pro Liter in einen Autoklav eingebracht und verschiedene unten angegebene Mengen von Di-(sek.butoxy)-aluminiumchlorid der Formel
Al(O-sek.Butyl)2Cl und Bortrifluorid unter Kühlen und Rühren zu ihr zugegeben. Die Polymerisationsreaktion wurde 1 Stunde lang durchgeführt.
Die Ergebnisse sind zusammen mit dem Ergebnis, das im Vergleichsversuch 3, in welchem Bortrifluorid allein verwendet wurde, erhalten wurde, in der folgenden Tabelle 2 zusammengestellt:
Tabelle
5 Beispiele
6
7 Vergleichsversuch
3
Menge von Al(O — sek.Butyl)2Cl
(in Millimol/1)
2,0
3,4
2,0
3,6
2,0
3,8
Menge von Bortrifluorid (in Millimol/1) .... 4,0
209 524/513
Fortsetzung
10
Vergleichsversuch
7 3
1,2 1,2
0,023 0,023
45· -45
57,4 25,3
12,8 2,8
1.71 1,27
5Q.
Isobutylen (in Mol/l)
Isopren (in Mol/l)
Polymerisationstemperatur (in
Ausbeute (in %)
Molekulargewicht ( x 104)
Grad der Ungesättigtheit (in Molprozent)
0,023 -45 27,2 13,9
0,92 1,2
0,023
-45
34,9
18,6
1,16
Der Grad der Ungesättigtheit wurde durch eine Jodtitrationsverfahrensweise unter Verwendung von Quecksilberacetatlösung, wie in Analytical Chemistry, 29, 751 (1857), von R. McNaIl und Mitarbeitern beschrieben, gemessen.
Beispiele 8 bis 9
Es wurden in einen Autoklav aufeinanderfolgend eine Methylchloridlösung mit einem Gehalt an Isobutylen oder einer Mischung aus Isobutylen und Isopren und ein Benzollösung mit einem Gehalt an verschiedenen unten angegebenen Mengen von AIuminiumdi-(isopropoxy)-mono-(sek.butylat) der Formel
Al(O — Isopropyl)2(O — sek.Butyl)
[Al(O-iPr)2(sek.Bu)] eingebracht und in diese verschiedene unten angegebene Mengen von gasförmigem Bortrifluorid unter Kühlen und Rühren eingeblasen.
Nach Durchführung der Polymerisationsreaktion während 1 Stunde wurde die Reaktion durch Zugabe von Isopropylalkohol beendet und das entstandene Polymer wurde in Benzol gelöst und über Nacht zu einem weißen kautschukähnlichen Polymer lyop.hilisiert.
Die Ergebnisse sind zusammen mit dem Ergebnis, das im Vergleichsversuch 4, in welchem Bortrifluorid allein verwendet wurde, erhalten wurde, in der folgenden Tabelle 3 zusammengestellt:
• Tabelle
Vergleichsversuch
4
Menge von Al(O — Isopropyl)2(O — sek.Butyl)
(in Millimol/1)
Menge von Bortrifluorid (in cm3)
Isobutylen (in Volumprozent)
Isopren (in Volumprozent)
Polymerisationstemperatur (in 0C)
Ausbeute (in Gewichtsprozent)
Auf Grund der Viskosität ermitteltes durchschnittliches Molekulargewicht · ( x 104)
Grad der Ungesättigtheit (in Molprozent)
2,0
30
10
0,2
-45
68,9
20,0
1,1
0,5
18
30
-45
90,2
40,0
0
20
10
-45
80
12,0
Die obigen Beispiele 1 bis 9 zeigen, daß das erfindungsgemäße Verfahren ein Polymer mit höherem Molekulargewicht als das eines unter Verwendung von Bortrifluorid allein als Katalysator erhaltenen Polymers ergibt.
Beispiel 10
Es wurden zu einer Hexanlösung mit einem Gehalt an 30 g Isobutylen 0,3 Millimol Trichlortitan-n-butylat der Formel
Ti(O-n-C4H9)Cl3
und 0,4 Millimol Bortrifluorid zugegeben, und die Polymerisationsreaktion wurde bei —45° C durchgeführt. Es wurden 17,2 g eines Polymers mit einem Molekulargewicht von 1 250 000 erhalten.
Beispiel 11
Es wurden zu einer Mischung, bestehend aus 34 g Isobutylen, 0,5 g Isopren und 200 cm3 Äthylchlorid,
65 welche auf —45° C gekühlt wurde, 0,4 Millimol AIuminium-n-butylat und 1,3 Millimol Bortrifluorid zugegeben, und es wurde 1 Stunde lang gerührt, wodurch sich 29,4 g Polymer mit einem Molekulargewicht von 230000 ergaben·. Der Grad der Ungesättigtheit des entstandenen Polymers betrug 1,21%.
Beispiel 12
Es wurden zu einer Mischung, bestehend aus 33 g Isobutylen, 6 g Butadien und 100 cm3 η-Hexan, welche auf -40° C gekühlt wurde, 0,5 Millimol Trichlortitan-n-butylat der Formel
Ti(O-n-Butyl)Cl3
und 1,4 Millimol Bortrifluorid zugegeben, und die Polymerisationsreaktion wurde 30 Minuten lang durchgeführt, wodurch sich 26,8 g Polymer mit einem Molekulargewicht von 150000 ergaben. Der Grad der Ungesättigtheit des entstandenen Polymers betrug 1,06%.
Es wurden
20 Millimol
Beispiel 13
2 cm3 einer durch Vermischen von
Ti(O — Isopropyl)2(O — n-Butyl)Cl
und 40 Millimol gasförmigem Bortrifluorid in 100 cm3 η-Hexan hergestellten Mischung in einen mit 10 g Isobutylen und 120 cm3 Methylchlorid beschickten auf -25° C gekühlten Autoklav eingebracht, und die Polymerisationsreaktion wurde 1 Stunde lang durchgeführt. Als Ergebnis wurde ein weißes kautschukähnliches Polymer mit einem Molekulargewicht von von 510000 in einer Ausbeute von 94,7% erhalten.
Beispiel 14
Es wurden zu einer n-Hexanlösung mit einem Gehalt an 10 Volumprozent Isobutylen 0,5 Millimol Monobromtitäntri-(n-butylat) zugegeben, und in die entstandene Mischung, welche auf —25° C gekühlt wurde, wurden 40 cm3 gasförmiges Bortrifluorid unter Rühren eingeblasen. Nach Durchführung der Polymerisationsreaktion während 1 Stunde wurde die Reaktion durch Zugabe von Isopropylalkohol beendet, und das entstandene Polymer wurde in Benzol gelöst und lyophilisiert, wodurch sich ein weißes kautschukähnliches Polymer mit einem auf Grund der Viskosität ermittelten durchschnittlichen Molekulargewicht von 200 000 ergab.
Beispiel 15 Beispiel 19
Es wurde zu 500 cm3 einer n-Hexanlösung mit einem Gehalt an 15 g Isobutylen eine Mischung aus 120 cm3 Bortrifluorid und 2 Millimol Magnesiumdiäthylat zugegeben. Es wurde ein festes kautschukähnliches Polymer erhalten.
Beispiel 20
Es wurden in 500 cm3 einer n-Hexanlösung mit einem Gehalt an 1,0 Millimol Tri-(m-kresyl)-aluminium der Formel
Al(O-C6H4-CH3),
und 30 g Isobutylen 5 Millimol Bortrifluorid bei — 500C eingeführt, und die Polymerisationsreaktion wurde 1 Stunde lang durchgeführt. Es wurde ein kautschukähnliches Polymer mit einem Molekulargewicht von 600 000 erhalten.
Beispiel 21
Es wurden zu einer n-Butylchloridlösung mit einem Gehalt an 33 g Isobutylen 0,5 Millimol Titantetrabenzyloxyd der Formel
Ti(O-C-C6H5)4
H2
und 115 cm3 Bortrifluorid bei -450C zugegeben, und die Polymerisationsreaktion wurde 1 Stunde lang durchgeführt. Als Ergebnis wurde ein weißes kautschukähnliches Polymer mit einem Molekular-
35; gewicht von 200 000 erhalten.
Es wurde zu einer Toluollösung mit einem Gehalt an 30 g Isobutylen 0,3 Millimol Zinkdiäthylat zugegeben, und in diese Mischung wurden bei — 200C 30 cm3 Bortrifluorid eingeführt, und die Polymerisationsreaktion wurde 1 Stunde lang durchgeführt. Es wurde ein weißes kautschukähnliches Polymer erhalten.
Beispiel 16
45
Es wurden in eine Toluollösung mit einem Gehalt an 0,7 Millimol Vanadiumäthoxydichlorid und 33 g Isobutylen 125 cm3 Bortrifluorid bei -6O0C eingeblasen. Als Ergebnis wurde ein kautschukähnliches Polymer erhalten.
Beispiel 22
Es wurde in eine Toluollösung mit einem Gehalt an 30 g Isobutylen, welche auf — 6O0C gekühlt wurde, eine Mischung aus 0,3 Millimol Titan-tris-(2-chloräthoxy)-monochlorid der Formel
Ti(O-C-C-Cl)3Cl
H2 H2
und 50 cm3 Bortrifluorid eingeführt. Als Ergebnis wurde ein weißes kautschukähnliches Polymer erhalten.
Beispiele 23 bis 24
Beispiel 17
Es wurden in 500 cm3 einer n-Hexanlösung mit einem Gehalt an 33 g Isobutylen 0,3 Millimol Mangandiäthylat und 30 cm3 Bortrifluorid bei — 400C eingebracht. Es wurde ein festes kautschukähnliches Polymer erhalten.
Beispiel 18
Es wurden zu einer n-Hexanlösung mit einem Gehalt an 30 g Isobutylen 1,0 Millimol Chromäthylat zugegeben, und in die entstandene Mischung wurden 60 cm3 Bortrifluorid bei — 55° C eingeführt. Es wurde ein weißes kautschukähnliches Polymer erhalten.
Es wurden in einen 1-1-Autoklav, welcher unter Vakuum ausreichend getrocknet worden war, 60 g
stark entwässertes und gereinigtes Isobutylen, 310 g η-Hexan und die unten angegebene Menge von Di-(sek.butoxy)-aluminiumchlorid der Formel
Al(O-sek.Butyl)2Cl
eingebracht und verschiedene unten angegebene Mengen von Bortrifluorid unter Kühlen und Rühren zur entstandenen Mischung zugegeben, und die Polymerisation wurde durchgeführt.
Die Ergebnisse sind zusammen mit den Ergebnissen, die in den Vergleichsversuchen, in welchen Bortrifluorid allein verwendet wurde, erhalten wurden, in der folgenden Tabelle 4 zusammengestellt:
60
65
Tabelle Beispiele
23 Vergleichsversuche 5 6
7*)
Menge von Al(O — sek.Butyl)2Cl (in Millimol/1)
Menge von Bortrifluorid (in Millimol/1)
Polymerisationstemperatur (in 0C)
Ausbeute (in %)
Auf Grund der Viskosität ermitteltes durchschnittliches Molekulargewicht ■ ( x 104)
0,5 1,25 0 79.2
18,0 0,5
1,5
0
92.3
18,5
2,0
0
Spur
4.0 0 Spur
2,0 0 21,2
0,83
*) In diesem Beispiel wurde unvollständig entwässertes und gereinigtes Isobutylen verwendet.
Wie es sich aus den Vergleichsversuchen 5, 6 und 7 mit der Verwendung der bekannten Katalysatoren des Friedel-Crafts-Typs ergibt, schreitet die Polymerisation kaum voran, wenn im wesentlichen kein Wasser zugegen ist, und ferner wird die Ausbeute am Polymerprodukt durch die Gegenwart einer geringen Wassermenge stark beeinflußt.
Demgegenüber kann bei Verwendung der Katalysatormasse nach der Erfindung, wie es sich in den Beispielen 23 und 24 zeigt, das Polymer unverändert in guter Ausbeute erhalten werden, selbst wenn im wesentlichen kein Wasser vorliegt. Ferner hat das entstandene Polymer ein bemerkenswert hohes Molekulargewicht, selbst wenn die Polymerisationsreaktion einer so hohen Temperatur wie 00C durchgeführt wird.
Beispiele 25 bis 27
Es wurden in einen mit verschiedenen, unten angegebenen Mengen von Isobutylen und Isopren sowie Methylchlorid beschickten 1-1-Autoklav verschiedene, unten angegebene Mengen von
Al(O-sek.Butyl)2Cl
und Bortrifluorid unter Kühlen und Rühren eingebracht, und die Polymerisation wurde 1 Stunde lang durchgeführt. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 5 zusammengestellt:
Tabelle
Beispiele
26
27
Menge von Al(O — sek.ButyI)2Cl (in Millimol/1)
Menge von Bortrifluorid (in Millimol/1)
Isobutylen (in Mol/l)
Isopren (in Mol/l)
Polymerisationstemperatur (in 0C)
Mooney-Viskosität (ML-8-100)
Ausbeute (in %)
Grad der Ungesättigtheit (in Molprozent)
1,5
4,5
1,2
0,024
-65
43,0
99,1
1,21
1,5
3,0
2,4
0,072
-74
83,5
74,3
2,34
1,5
4,5
1,2
0,096 -80 45,5 98,2
3,05
Die in den Beispielen 25, 26 und 27 erhaltenen Polymerproben wurden nach der in der folgenden Tabelle 6 angegebenen Vorschrift kompoundiert bzw. gemischt und bei 1500C vulkanisiert.
Die physikalischen Eigenschaften der so hergestellten Proben wurden gemessen, und die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 7 zusammengestellt:
Tabelle
Mischung
Polymer
Leicht verarbeitbarer Kanalruß
Zinkoxyd
Stearinsäure
Mercaptobenzthiäzol
Tetramethylthiuramdisulfid Schwefel
Gewichtsteile
100
50
0,5
1
2
Tabelle 7
25 Beispiele 27
34 Min. 40 Sek. 26 22 Min. 20 Sek.
Anvulkanisationszeit (bei 1210C) 52,0 16 Min. 00 Sek. 550
Moonev-Viskosität (ML-8-150) 77 5
Zugfestigkeit bzw. Zerreißfestigkeit 212 187
40 Minuten lang vulkanisiert (in kg/cm2) ... 209 221 200
80 Minuten lang vulkanisiert (in kg/cm2) ... 213
Dehnung 760 490
40 Minuten lang vulkanisiert (in %) 760 580 580
80 Minuten lang vulkanisiert (in %) 590
Modul bei 300% Dehnung 48 96
40 Minuten lang vulkanisiert (in kg/cm2) ... 51 81 78
80 Minuten lang vulkanisiert (in kg/cm2) ... 64 75 ■ 68
Härte 67
Die Beispiele 25, 26 und 27 zeigen deutlich, daß die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Polymere Copolymere von Isobutylen und Isopren sind und ferner daß durch Vulkanisieren der entstandenen Copolymere Elastomere mit ganz ausgezeichneten physikalischen Eigenschaften erhalten werden können.
B e i s ρ i e 1 e 28 bis 30
Es wurden in einen 1-1-Autoklav 500 cm3 einer n-Hexanlösung mit einem Gehalt an Isobutylen und verschiedenen unten angegebenen Mengen von
Al(O-sek.Butyl)3
eingebracht und verschiedene unten angegebene Mengen von gasförmigem Bortrifluorid unter Kühlen und Rühren in diese eingeblasen. Nach Durchführung der Polymerisationsreaktion während 1 Stunde wurde die Reaktion durch Zugabe von Äthanol beendet, und das entstandene Polymer wurde über Nacht zu einem weißen kautschukähnlichen Polymer lyophilisiert. Die Ergebnisse sind zusammen mit den Ergebnissen, welche in den Vergleichsversuchen, in welchen Bortrifluorid allein verwendet wurde, erhalten wurden, in der folgenden Tabelle 8 zusammengestellt:
Tabelle 8
28
Beispiele
29
30
Vergleichsversuche
9
Menge von Al(O — sek.Butyl)3
(in Millimol/1)
Menge von Bortrifluorid (in Millimol/1)
Isobutylen (in g)
Polymerisationstemperatur (in ° C)
Ausbeute (in Gewichtsprozent)
Auf Grund der Viskosität ermitteltes durchschnittliches Molekulargewicht ■( x 104)
0,5 1,5 34 -45 67,4
109
0,5
2,0
34
-45
70,5
110
1,0
3,0
34
-20
77,6
25,8
1,6
-45
4,1
35
-45
75,3
11
Beispiele 31 bis 33
Es wurden in einen mit 500 cm3 einer gekühlten Methylchloridlösung mit einem Gehalt an 1,2 Mol Isobutylen pro Liter und 0,023 Mol Isopren pro Liter beschickten Autoklav eine vorher festgesetzte Menge von in Methylchlorid gelöstem
Al(O — n-ButyI)3
und verschiedene unten angegebene Mengen von gasförmigem Bortrifluorid langsam im Laufe von 20 Minuten getrennt eingebracht, und die Polymerisationsreaktion wurde 1 Stunde lang durchgeführt.
Die Ergebnisse sind zusammen mit dem Ergebnis, welches im Vergleichsversuch, in welchem Bortrifluorid allein verwendet wurde, erhalten wurde, in der folgenden Tabelle 9 zusammengestellt:
209 524/513
Tabelle Beispiele
32
Vergleichsversuch 10
Menge von Al(O — n-Butyl)3 (in Millimol/1)
Menge von Bortrifluorid (in Millimol/I)
Isobutylen (in Mol/l)
Isopren (in Mol/l)
Polymerisationstemperatur (in 0C)
Ausbeute (in %)
Molekulargewicht ( x 104)
Grad der Ungesättigtheit (in Molprozent)...
1,5 4,5 1,2 0,023 -78
annähernd 100 92 1,20 1,5
3,0
1,2
0,023
-60
58,8
31,1
1,07
1,5
3,0
1,2'
0,023
-78
60,5
102
1,15
4,0 1,2 0,023 -78 97,8
10,5 1,27
Die obigen Beispiele 28 bis 33 zeigen, daß das erfindungsgemäße Verfahren ein Polymer mit bei weitem höherem Molekulargewicht als das eines unter Verwendung von Bortrifluorid allein als Katalysator erhaltenen Polymers ergibt.
Beispiel 34 bis 35
Es wurden zu einer Methylchloridlösung mit einem Gehalt an 2-Methylbuten-(l) oder einer Mischung aus 2-Methylbuten-(l) und Isopren, welche gekühlt und gerührt wurde, verschiedene unten angegebene Mengen von Aluminiumdi-(isopropoxy)-mono-(sek.-butylat) der Formel
Al(O- Isopropyl)2(O —sek.Butyl)
zugegeben. Anschließend wurde gasförmiges Bortrifluorid in das Polymerisationssystem eingeführt, und die Polymerisationsreaktion wurde 1 Stunde lang durchgeführt. Am Ende des Zeitraumes wurde,die Reaktion durch Zugabe von Isopropylalkohol beendet, und das entstandene Polymer wurde in Benzol gelöst und zu einem weißen Polymer lyophilisiert. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 10 zusammengestellt:
Tabelle Beispiele
35
Menge von Al(O — Isopropyl)2(O — sekJButyl) (in Millimol/1)
Menge von Bortrifluorid (in cm3)
2-Methylbuten-(l) (in Volumprozent)
Isopren (in Volumprozent)
Polymerisationstemperatur (in 0C)
Auf Grund der Viskosität ermitteltes durchschnittliches
Molekulargewicht · ( x 10000)
Grad der Ungesättigtheit (in Molprozent)
2,1 0,6
30 19
11 30
0,2
45 -45
16 30
0,8
Beispiele 36 bis 38 gebene-Mengen von
Al(O-
- sek.Buty!)3
Es wurden in einen mit verschiedenen unten ange- und Bortrifluorid getrennt eingebracht, und die PoIy-
gebenen Mengen von Isobutylen und Isopren sowie merisationsreaktion wurde 1 Stunde lang durchge-
Methylchlorid beschickten 1-1-Autoklav, welcher ge- führt. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 11
kühlt und gerührt wurde, verschiedene unten ange- 55 zusammengestellt:
Tabelle
Beispiele
37
38
Menge von Al(O — sek.Butyl)3 (in Millimol/1)
Menge von Bortrifluorid (in Millimol/1)
Isobutylen (in Mol/I)
Isopren (in Mol/l)
Polymerisationstemperatur (in 0C)
1,6
4,0
2,4
0,072
-70
1,4
4,0
2,4
0,030
-55
1,5 4,5 2,4 0,096 -78
Fortsetzung
Beispiele
38
Mooney-Viskosität
Ausbeute (in %)
Grad der Ungesättigtheit (in Molprozent)
Die in den Beispielen 36, 37 und 38 erhaltenen Polymere wurden nach der in der folgenden Tabelle 12 angegebenen Vorschrift kompoundiert bzw. gemischt und bei 15O0C vulkanisiert.
80,0
74,0
1,78
46,5
80,3
0,81
47,0
84,1
2,20
Die physikalischen Eigenschaften der so hergestellten Proben wurden gemessen, und die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 13 zusammengestellt:
Tabelle
Mischung
Polymer
Leicht verarbeitbarer Kanalruß
Zinkoxyd
Stearinsäure
Mercaptobenzthiazol
Tetramethylthiuramdisulfid Schwefel
Gewichtsteile
100
50
5,0
3,0
0,5
1,0
2,0
Tabelle
36 Beispiele 38
7 Min. 10 Sek. 37 6 Min. 00 Sek.
Härtungsindex (bei 121°C) 75 11 Min. 10 Sek. 56
Mooney-Viskosität (ML-8-121) 60
Zugefestigkeit bzw. Zerreißfestigkeit 205 186
40 Minuten lang vulkanisiert (in kg/cm2) ... 205 212 170
80 Minuten lang vulkanisiert (in kg/cm2) ... 205
Dehnung 590 520
40 Minuten lang vulkanisiert (in %) [kg/cm2] 630 760 570
80 Minuten lang vulkanisiert (in %) [kg/cm2] 770
Modul bei 300% Dehnung 97 98
40 Minuten lang vulkanisiert (in kg/cm2) ... 71 45 78
80 Minuten lang vulkanisiert (in kg/cm2) ... 62 46 63
Härte ..' 61
Die Beispiele 36, 37 und 38 zeigen deutlich, daß die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Polymere Copolymere von Isobutylen und Isopren sind und ferner daß durch Vulkanisieren der entstandenen Copolymere Elastomere mit ganz ausgezeichneten physikalischen Eigenschaften erhalten werden können.
Die weiter oben erwähnten IUPC IIIA-13 (1959) von O. Wichterle und Mitarbeitern und J. Polymer Sei., 53, 281 (1961), sind die einzigen bisher verfügbaren Literaturstellen in bezug auf Beobachtungen hinsichtlich der Polymerisation von Isoolefinen, insbesondere hinsichtlich der Katalysatorwirksamkeiten bei der kationischen Polymerisation von Isoolefinen, bei welcher bestimmte durch Umsetzung von Bortrifluorid als Vertreter von Metallhalogeniden mit einem Aluminiumalkoholat bzw. Aluminiumalkoxyd als Vertreter von Metallalkoholaten erhaltene Katalysatoren verwendet werden.
Wie es von O. Wichterle und Mitarbeitern beschrieben ist, wird, wenn ein Aluminiumalkoholat bzw. Aluminiumalkoxyd in η-Hexan gelöst und in diese Lösung eine große Menge von Bortrifluorid bei einer normalen Temperatur eingeführt wird, ein unlösliches Material erzeugt. Die Eigenschaften eines derartigen unlöslichen Materials variieren je nach der Art des verwendeten Aluminiumalkoholates bzw. Aluminiumalkoxyds. Beispielsweise führt die Kombination aus einem Aluminiumalkoholat bzw. AIuminiumalkoxyd mit einer primären Alkylgruppe und Bortrifluorid zu einer heterogenen Reaktion, und es bildet sich ein Niederschlag von einem Aluminium-
fluorid-Bortrifluorid-Komplex. Ferner wird von O. Wichterle und Mitarbeitern angenommen, daß sich beim Umsetzen von
Al(O-sek.C4H9)3
mit Bortrifluorid ein grünes gelähnliches Material vermutlich mit solchen Strukturen wie
Al(O-sek.C4H9)3-2BF3
IO
Al(O — SeLC4H9) ■ (OH)2 · 2BF3 nach der folgenden chemischen Gleichung
Al(O — sek.C4H9)3 + 2BF3
-> Al(O — sek.C4H9)3 ■ 2BF3
-> Al(O-sek.C4H9) -(OH)2 -2BF3 + 2C4H8
bildet.
Es ist jedoch von O. Wichterle und Mitarbeitern in IUPC IIIA-13 (1959), S. 1. festgestellt, daß derartige unlösliche Materialien, worum es sich dort handelt, keine katalytische Wirksamkeit bei der Polymerisation bzw. Copolymerisation von Isobutylen entfalten und nicht als Polymerisationskatalysator bei der Herstellung irgendeines Polymers verwendet werden könnten.
Ferner wurde von O. Wichterle und Mitarbeitern berichtet, daß bei Zugabe von Titantetrachlorid zur Reaktionsmischung aus Aluminiumalkoholat bzw. Aluminiumalkoxyd und Bortrifluorid zum ersten Mal eine katalytische Wirksamkeit sich zeigt und dies bei der Polymerisation von Isobutylen als heterogener Katalysator verwendet werden kann.
Andererseits zeigen die obigen Beispiele 28 bis 38, daß Homopolymere bzw. Copolymere von Isoolefinen mit einem hohen Molekulargewicht durch Einführen von Bortrifluorid in eine Mischung aus einem Isoolefin und Al(OR)3 bzw. eine Mischung aus einem Isoolefin, mit dem Isoolefin copolymerisierbaren Diolefin und Al(OR)3 oder durch Einführen der Aluminiumverbindung und von Bortrifluorid getrennt voneinander in die Mischung aus dem obenerwähnten Monomer bzw. den obenerwähnten Monomeren und einem Lösungsmittel erhalten werden können.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Herstellung von Homopolymeren bzw. Copolymeren von Isoolefinen mit hohem Molekulargewicht durch Polymerisieren eines Isoolefines bzw. Copolymerisieren eines Isoolefines mit mindestens 1 mit ihm copolymerisierbaren Diolefin mit 4 bis 10 Kohlenstoffatomen in Gegenwart einer Katalysatormasse mit einem Gehalt an Bortrifluorid und einer organischen Metallverbindung, dadurch gekennzeichnet, daß man als Metall verbindung eine solche der allgemeinen Formel
M(OR1),-(OR2),-X,
worin M ein Metall der Gruppen II bis VII des Periodensystems darstellt, R1 und R2, welche gleich oder verschieden sein können, für gegebenenfalls halogensubstituierte Alkyl-, Cycloalkyl-, Aryl- bzw. Arylalkylreste stehen, X Halogen bedeutet, p, q und r ganze Zahlen sind und die Summe von p, q und r der Wertigkeit bzw. der Valenz des Metalls entspricht, jedoch mit der Maßgabe, daß ρ und q nicht gleichzeitig 0 sind, verwendet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Isoolefin Isobutylen, 2-Methylbuten-(l) bzw. 2-Methyipenten-(l) verwendet.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als Diolefin Butadien, Isopren, 2,4-Dimethylbutadien, Piperylen, Cyclopentadien, Dicyclopentadien, Hexadien, Divinylbenzol, Cyclohexadien bzw. Vinylcyclohexen verwendet.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man Bortrifluorid in einer Menge von 10 bis 0,001 Molprozent und die Metallverbindung in einer Menge von 5 bis 0,001 Molprozent, insbesondere 1 bis 0,01 Molprozent, jeweils auf die Mole des verwendeten Monomers bezogen, verwendet.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man als Metallverbindung eine Aluminiumverbindung der allgemeinen Formel
Al(OR)3
worin R, welche gleich oder verschieden sein können, für gegebenenfalls halogensubstituierte Alkyl-, Cycloalkyl-, Aryl- bzw. Arylalkylreste stehen, verwendet.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man die Katalysatormasse in die Reaktionsmischung in der Weise einbringt, daß man Bortrifluorid in eine Mischung aus dem Isoolefinmonomer, einem Lösungsmittel und der Metallverbindung, welche gegebenenfalls statt des Lösungsmittels oder zusätzlich zum Lösungsmittel Diolefin enthält, einführt.
7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man die Katalysatormasse in die Reaktionsmischung in der Weise einbringt, daß man Bortrifluorid und die Metallverbindung in eine Mischung aus dem Isoolefin und einem Lösungsmittel, welche gegebenenfalls auch Diolefin enthält, getrennt voneinander einführt.
8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man als Lösungsmittel Methylchlorid verwendet.
DE1745190A 1966-10-11 1967-10-09 Verfahren zur Herstellung von Homopolymeren beziehungsweise Copolymeren von Isoolefinen mit hohem Molekulargewicht Expired DE1745190C2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6656766A JPS5338310B1 (de) 1966-10-11 1966-10-11
JP559467 1967-01-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE1745190B1 true DE1745190B1 (de) 1972-06-08
DE1745190C2 DE1745190C2 (de) 1973-01-04

Family

ID=26339558

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1745190A Expired DE1745190C2 (de) 1966-10-11 1967-10-09 Verfahren zur Herstellung von Homopolymeren beziehungsweise Copolymeren von Isoolefinen mit hohem Molekulargewicht

Country Status (4)

Country Link
US (1) US3493549A (de)
DE (1) DE1745190C2 (de)
GB (1) GB1183118A (de)
NL (1) NL154223B (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2328541A1 (de) * 1973-06-05 1975-01-09 Archipow Nikolaj Borisowitsch Verfahren zur herstellung von butylkautschuk

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3965078A (en) * 1971-11-26 1976-06-22 Snam Progetti S.P.A. Procedure for the production of polymers and copolymers of isobutylene
US4107417A (en) * 1971-11-26 1978-08-15 Snamprogetti, S.P.A. Process for the production of polymers and copolymers of isobutylene
US4279053A (en) * 1979-09-24 1981-07-21 E. I. Du Pont De Nemours And Company Tri- or tetra-locular paint brush bristles
US5032456A (en) * 1987-09-11 1991-07-16 Newell Operating Company Microcellular synthetic paintbrush bristles
JPH08253531A (ja) * 1995-01-17 1996-10-01 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd イソブチレン系重合体の製造方法及びイソブチレン系重合体
US5811501A (en) * 1995-06-29 1998-09-22 Kanegafuchi Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha Process for producing unsaturated group-terminated isobutylene polymer
CA2441079C (en) * 2003-09-16 2012-04-24 Bayer Inc. Process for production of butyl rubber

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2440750A (en) * 1944-10-04 1948-05-04 Standard Oil Dev Co Polymerization catalysts and preparation thereof
US2931791A (en) * 1955-05-23 1960-04-05 Exxon Research Engineering Co Polymerization of hydrocarbons with catalyst of bf3 and bci3
US3262887A (en) * 1960-08-31 1966-07-26 Monsanto Co Polymerization catalysts and processes

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
None *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2328541A1 (de) * 1973-06-05 1975-01-09 Archipow Nikolaj Borisowitsch Verfahren zur herstellung von butylkautschuk

Also Published As

Publication number Publication date
NL6713736A (de) 1968-04-16
NL154223B (nl) 1977-08-15
DE1745190C2 (de) 1973-01-04
GB1183118A (en) 1970-03-04
US3493549A (en) 1970-02-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69004712T2 (de) Verfahren zur Herstellung von Polybutadien mit verbesserter Verarbeitkeit.
DE1694294A1 (de) Verfahren zur Vulkanisation von alpha-Olefinpolymeren
DE69936831T2 (de) Verbessertes Verfahren zur Herstellung von Butylkautschuk unter Verwendung von aktivierten Alkylaluminiumhalogeniden
DE2653130A1 (de) Katalysatormischungen
DE2534493C2 (de) Verfahren zur Herstellung von Äthylen-Butadien-Copolymerisaten
DE1745190C2 (de) Verfahren zur Herstellung von Homopolymeren beziehungsweise Copolymeren von Isoolefinen mit hohem Molekulargewicht
DE4426756A1 (de) Verfahren zur Herstellung von C¶4¶-C¶1¶¶6¶-Alkylkautschuken nach dem Slurry-Verfahren
DE2257494A1 (de) Verfahren zur herstellung von polymeren und copolymeren des isobutylens
DE2310018B2 (de) Verfahren zur Herstellung von Quadripolymerisaten und ihre Verwendung zur Herstellung von Vulkanisaten
DE69010540T2 (de) Ozonbeständige Butyl-Elastomere.
DE2110189A1 (de) Mit Schwefel vernetzbare Olefin Acryl säureester Mischpolymerisate und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE2257480C3 (de) Verfahren zur Herstellung von Copolymeren des Isobutylens
DE2257481C3 (de) Verfahren zur Herstellung von Polymeren und Copolymeren von Isobutylen allein oder zusammen mit mehrfach ungesättigten Olefinen, und deren Verwendung
DE2534496C2 (de) Verfahren zur Herstellung von Äthylen-Propylen-Butadien-Terpolymerisaten
DE2319536C3 (de) Verfahren zur Herstellung von Polymeren und Copotymeren aus Isobutylen durch Polymerisation von Isobutylen, allein oder zusammen mit mehrfach ungesättigten Verbindungen, und deren Verwendung
DE2836992A1 (de) Verfahren zur polymerisation von isoolefinen und multiolefinen
DE2257465C3 (de) Verfahren zur Herstellung von Polymeren und Copolymeren des Isobutylens durch Polymerisation von Isobutylen, allein oder zusammen mit mehrfach ungesättigten Olefinen, und deren Verwendung
DE2635790A1 (de) Neue vulkanisierbare olefin-copolymere
DE2020168C3 (de) Verfahren zur Herstellung eines alternierenden Copolymerisats durch Copolymerisation von Butadien -(1,3) mit einem α -Olefin der allgemeinen Formel CH↓2↓= CHR, in der R eine normale oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeutet oder mit Styrol
DE1795419B2 (de) Verfahren zur Herstellung von Mischpolymerisaten aus Äthylen, Propylen und einem Dien, ihre Verwendung in vulkanisierbaren Formmassen sowie diese Mischpolymerisate enthaltende vulkanisierbare Formmassen
DE2257466A1 (de) Polymere und copolymere von isobutylen, und verfahren zu ihrer herstellung
DE2417937B2 (de) Verfahren zur Herstellung eines praktisch amorphen, kautschukartigen Mischpolymerisats
DE1520867C (de) Verfahren zur Herstellung von Äthylen polymerisaten
DE1570391C (de) Verfahren zur Herstellung von Misch polymerisaten
DE1964653A1 (de) Neue AEthylen-Propylen-1,3-Butadien-Copolymere,ihre Herstellung und Verwendung

Legal Events

Date Code Title Description
E77 Valid patent as to the heymanns-index 1977
8339 Ceased/non-payment of the annual fee