RU2281295C1 - Method for production of modified cis-1,4-polyisoprene - Google Patents
Method for production of modified cis-1,4-polyisoprene Download PDFInfo
- Publication number
- RU2281295C1 RU2281295C1 RU2005104930/04A RU2005104930A RU2281295C1 RU 2281295 C1 RU2281295 C1 RU 2281295C1 RU 2005104930/04 A RU2005104930/04 A RU 2005104930/04A RU 2005104930 A RU2005104930 A RU 2005104930A RU 2281295 C1 RU2281295 C1 RU 2281295C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- polymer
- polyisoprene
- modified
- cis
- phenyl
- Prior art date
Links
Landscapes
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к производству стереорегулярных полимеров сопряженных диенов, в частности цис-1,4-полиизопрена (цис-1,4-ПИ), и может быть использовано в промышленности синтетического каучука, а сами модифицированные каучуки - в шинной и резинотехнической промышленности.The invention relates to the production of stereoregular polymers of conjugated dienes, in particular cis-1,4-polyisoprene (cis-1,4-PI), and can be used in the synthetic rubber industry, and the modified rubbers themselves in the tire and rubber industries.
Известен способ получения модифицированного цис-1,4-ПИ, заключающийся в полимеризации изопрена в углеводородном растворителе в присутствии катализатора Циглера-Натта, дезактивации катализатора, стабилизации и модификации азотсодержащими соединениями, выделении каучука из полимеризата и сушкой его, при этом в качестве модифицирующего агента используется п-нитрозодифениламин /авт. свидетельство 587138 от 03.10.75/.A known method of producing a modified cis-1,4-PI, which consists in the polymerization of isoprene in a hydrocarbon solvent in the presence of a Ziegler-Natta catalyst, deactivation of the catalyst, stabilization and modification with nitrogen-containing compounds, isolation of rubber from the polymerizate and drying it, while using as a modifying agent p-nitrosodiphenylamine / ed. certificate 587138 dated 03.10.75 /.
Недостатком данного способа является сложность получения модифицированного цис-1,4-ПИ, так как наряду с п-нитрозодифениламином в полимеризационную массу необходимо вводить другие химические соединения: дезактиватор катализатора Циглера-Натта, а также стабилизатор полимера. При этом, если в качестве дезактиватора используется наиболее распространенный дезактиватор метанол, его необходимо удалить из полимеризата, т.к., попадая через систему возвратного растворителя, метанол отравляет катализатор. Кроме того, используемый модифицирующий агент получается многостадийным синтезом, последней стадией которого является подкисление водного раствора натриевой соли п-нитрозодифениламина с последующим обезвоживанием.The disadvantage of this method is the difficulty in obtaining the modified cis-1,4-PI, since, along with p-nitrosodiphenylamine, it is necessary to introduce other chemical compounds into the polymerization mass: a Ziegler-Natta catalyst deactivator and a polymer stabilizer. At the same time, if the most common methanol deactivator is used as a deactivator, it must be removed from the polymerizate, as methanol poisoning the catalyst when it passes through a return solvent system. In addition, the modifying agent used is obtained by multistage synthesis, the last stage of which is the acidification of an aqueous solution of p-nitrosodiphenylamine sodium salt, followed by dehydration.
Известен способ получения модифицированного цис-1,4-ПИ полимеризацией изопрена в среде углеводородного растворителя в присутствии катализатора Циглера-Натта с последующей дезактивацией катализатора в полученном растворе полимера N-фенилмалеаминовой кислотой, которая одновременно является модифицирующим агентом. Дезактивированный N-фенилмалеаминовой кислотой полимеризат стабилизируют любым из обычно применяемых для стабилизации цис-1,4-ПИ антиоксидантов, после чего подвергают водной дегазации. Выделенный полимер сушится. Реакция модификации осуществляется одновременно с сушкой или на стадии дегазации (Авт. свидетельство 689212 с приор. от 01.09.76, С 08 F 136/06).A known method of producing a modified cis-1,4-PI polymerization of isoprene in a hydrocarbon solvent in the presence of a Ziegler-Natta catalyst, followed by deactivation of the catalyst in the resulting polymer solution with N-phenylmaleamic acid, which is also a modifying agent. The deactivated N-phenylmaleamic acid polymerizate is stabilized by any of the antioxidants commonly used to stabilize cis-1,4-PI, after which it is subjected to aqueous degassing. The isolated polymer is dried. The modification reaction is carried out simultaneously with drying or at the stage of degassing (Aut. Certificate 689212 with prior. From 01.09.76, С 08 F 136/06).
Недостатком данного способа является многоступенчатость получения модифицированного цис-1,4-ПИ, так как стабилизация полимера осуществляется в виде отдельной стадии. Кроме того, уровень стабильности модифицированного цис-1,4-ПИ сравнительно невелик. Так, по данным авторов настоящей заявки индекс сохранения пластичности каучука колеблется в пределах 65-70%.The disadvantage of this method is the multistage production of the modified cis-1,4-PI, since the stabilization of the polymer is carried out in a separate stage. In addition, the stability level of the modified cis-1,4-PI is relatively small. So, according to the authors of this application, the index of conservation of rubber ductility ranges from 65-70%.
Наиболее слизким аналогом по технической сущности предлагаемого технического решения является способ получения модифицированного цис-1,4-полиизопрена в изопентане в присутствии катализатора Циглера-Натта. Дезактивацию катализатора, стабилизацию и модификацию полимера проводят одним химическим соединением в одну стадию - обработкой полимеризата после окончания процесса полимеризации водным раствором 0,1-1,0 мас.% в расчете на полимер соли щелочного металла и п-хинон- (N-фенил) - иминооксима формулы The most mucilous analogue in technical essence of the proposed technical solution is a method for producing modified cis-1,4-polyisoprene in isopentane in the presence of a Ziegler-Natta catalyst. Catalyst deactivation, stabilization and modification of the polymer is carried out by one chemical compound in one stage - processing of the polymerizate after the end of the polymerization with an aqueous solution of 0.1-1.0 wt.% Based on the polymer of an alkali metal salt and p-quinone- (N-phenyl) - iminooxime formula
/Авторское свидетельство СССР № 675870 с приор. от 29.03.79, С 08 F 136/08, С 08 G 19/22)./ USSR Copyright Certificate No. 675870 with prior. from 29.03.79, C 08 F 136/08, C 08 G 19/22).
Недостатком этого способа является то, что получаемые полимеры обладают невысокой термоокислительной стабильностью, что в конечном счете приводит к изменению свойств полимера в процессе переработки, так индекс сохранения пластичности модифицированного цис-1,4-ПИ составляет всего 65-78%. Задачей предлагаемого технического решения является разработка упрощенного способа получения модифицированного цис-1,4-ПИ, позволяющего получать полимеры, обладающие высокой термоокислительной стабильностью.The disadvantage of this method is that the resulting polymers have low thermal oxidative stability, which ultimately leads to a change in the properties of the polymer during processing, since the ductility retention index of the modified cis-1,4-PI is only 65-78%. The objective of the proposed technical solution is to develop a simplified method for producing modified cis-1,4-PI, allowing to obtain polymers with high thermal oxidative stability.
Поставленная задача решается тем, что в известном способе получения медифицированного цис-1,4-ПИ полимеризацией изопрена в углеводородном растворителе в присутствии катализатора Циглера-Натта, дезактивацией, модификацией и стабилизацией азотсодержащим соединением с последующим выделением каучука и его сушкой, в качестве азотсодержащего соединения используют продукт взаимодействия малеинового ангидрида и N-алкил-N'-фенил-п-фенидендиамина, при массовом соотношении компонентов (15-50):(85-50) соответственно, в количестве 0,5-2 мас.% в расчете на полимер.The problem is solved in that in the known method for producing mediated cis-1,4-PI polymerization of isoprene in a hydrocarbon solvent in the presence of a Ziegler-Natta catalyst, deactivation, modification and stabilization of a nitrogen-containing compound, followed by isolation of rubber and drying, use nitrogen-containing compound the product of the interaction of maleic anhydride and N-alkyl-N'-phenyl-p-phenidenediamine, with a mass ratio of components (15-50) :( 85-50), respectively, in an amount of 0.5-2 wt.% based on olimer.
Сущность предлагаемого способа заключается в следующем: проводят полимеризацию изопрена в изопентане в присутствии катализатора Циглера-Натта, затем в полученный полимеризат вводят продукт взаимодействия малеинового ангидрида и N-алкил-N'-фенил-п-фенилендиамина в виде раствора в толуоле в количестве 0,5-2 мас.% на полимер (в пересчете на сухое вещество).The essence of the proposed method is as follows: polymerization of isoprene in isopentane in the presence of a Ziegler-Natta catalyst, then the product of the interaction of maleic anhydride and N-alkyl-N'-phenyl-p-phenylenediamine in the form of a solution in toluene in an amount of 0 is introduced into the obtained polymerizate 5-2 wt.% Per polymer (in terms of dry matter).
Взаимодействие N-алкил-N'-фенил-п-фенилендиамина с малеиновым ангидридом осуществляется, например, следующим образом: готовится 60-70% раствор N-алкил-N'-фенил-п-фенилендиамина в толуоле при комнатное температуре, который затем нагревается до 50-60°С, после чего при перемешивании вводится мелеиновый ангидрид. Массовое соотношение малеинового ангидрида N-алкил-N'-фенил-п-фенилендиамина составляет (15-50):(85-50). Реакция продолжается до полного растворения малеинового ангидрида (3-16 часов). Полученный раствор насосом перекачивается в отделение полимеризации и вводится в полимер.The interaction of N-alkyl-N'-phenyl-p-phenylenediamine with maleic anhydride is carried out, for example, as follows: a 60-70% solution of N-alkyl-N'-phenyl-p-phenylenediamine in toluene is prepared at room temperature, which is then heated to 50-60 ° C, after which meleic anhydride is introduced with stirring. The mass ratio of maleic anhydride N-alkyl-N'-phenyl-p-phenylenediamine is (15-50) :( 85-50). The reaction continues until complete dissolution of maleic anhydride (3-16 hours). The resulting solution is pumped to the polymerization unit and introduced into the polymer.
Из производных N-алкил-N'-фенил-п-фенилендиамина могут быть использованы, например, соединения, содержащие алкильные заместители:From derivatives of N-alkyl-N'-phenyl-p-phenylenediamine, for example, compounds containing alkyl substituents can be used:
(CH3)2СН-; C7H15-C10H21-;(CH 3 ) 2 CH-; C 7 H 15 -C 10 H 21 -;
(CH3)2CH-СН2-СН(CH3);(CH 3 ) 2 CH-CH 2 -CH (CH 3 );
смесь (CH3)2CH-CH2-CH(CH3) и (CH3)2СН-(CH2)2-CH(CH3).a mixture of (CH 3 ) 2 CH-CH 2 -CH (CH 3 ) and (CH 3 ) 2 CH- (CH 2 ) 2 -CH (CH 3 ).
В качестве катализатора Циглера-Натта может быть использован, например, продукт взаимодействия триизобутилалюминия и четыреххлористого титана.As a Ziegler-Natta catalyst, for example, the reaction product of triisobutylaluminum and titanium tetrachloride can be used.
В качестве растворителя для полимеризации предпочтительно использовать изопентан.Isopentane is preferably used as a solvent for the polymerization.
После окончания полимеризации приводят выделение полимера методом дегазации для удаления растворителя и сушку полимера, а затем определяют индекс сохранения пластичности, характеризующий термоокислительную стабильность модифицированного цис-1,4-полиизопрена. На основе модифицированного каучука готовят сырую резиновую смесь и определяют модуль условного напряжения при 300%-ном удлинении смеси и ее когезионную прочность.After polymerization is complete, the polymer is isolated by degassing to remove the solvent and the polymer is dried, and then the plasticity retention index is determined, which characterizes the thermo-oxidative stability of the modified cis-1,4-polyisoprene. Based on the modified rubber, a crude rubber mixture is prepared and the conditional stress modulus is determined at 300% elongation of the mixture and its cohesive strength.
Индекс сохранения пластичности определяют по следующей методике: 20 г модифицированного каучука пропускают 3 раза через вальцы при комнатной температуре и выпускают в виде шкурки толщиной 1,6-1,8 мм. Затем шкурку складывают вдвое и плотно прижимают рукой. Из шкурки специальным ножом вырубают 6 шайб толщиной 3,5 мм и диаметром 10 мм. Определяет пластичность по Уоллесу трех исходных образцов и находят их среднее значение.The plasticity conservation index is determined by the following method: 20 g of modified rubber is passed 3 times through the rollers at room temperature and released in the form of skins with a thickness of 1.6-1.8 mm. Then the skin is folded in half and tightly pressed by hand. Six washers with a thickness of 3.5 mm and a diameter of 10 mm are cut out of the skin with a special knife. Determines the plasticity according to Wallace of the three initial samples and find their average value.
Затем три шайбы помещают в термостат, в котором поддерживают температуру (140±0,2)°С и выдерживают там в течение 30 мин, после чего определяют пластичность и вычисляют среднее значение. Индекс сохранения пластичности - это отношение пластичности окисленного образца к пластичности исходного образца модифицированного полимера, выраженное в процентах.Then three washers are placed in a thermostat, in which they maintain the temperature (140 ± 0.2) ° С and hold there for 30 minutes, after which the ductility is determined and the average value is calculated. The plasticity conservation index is the ratio of the plasticity of the oxidized sample to the plasticity of the initial sample of the modified polymer, expressed as a percentage.
На основе модифицированного полимера готовят композицию следующего состава:Based on the modified polymer, a composition of the following composition is prepared:
Для этого полимер смешивают с ингредиентами на вальцах при скорости вращения переднего валка 23:25 об/мин и температуре поверхности валков (90±5)°C. Из полученного листа резиновой смеси толщиной (2,0±0,2) мм вырезают пластину размером (120×140) мм и охлаждают при комнатной температуре.For this, the polymer is mixed with the ingredients on the rollers at a front roll rotation speed of 23:25 rpm and a roll surface temperature of (90 ± 5) ° C. From the resulting rubber compound sheet with a thickness of (2.0 ± 0.2) mm, a plate with a size of (120 × 140) mm is cut out and cooled at room temperature.
Далее пластину помещают в сушильный шкаф, нагретый до температуры (100±3)°C и выдерживают при комнатной температуре не менее 60 мин. Из пластины вырубают по направлению вальцевания пять образцов ножом типа 1 по ГОСТ 270 и проводят их испытания по ГОСТ 270, а именно определяют условное напряжение при 300%-ном удлинении и когезионную прочность образцов, после чего находят их среднее значение.Next, the plate is placed in an oven heated to a temperature of (100 ± 3) ° C and kept at room temperature for at least 60 minutes. Five samples are cut from the plate in the direction of rolling with a knife of type 1 in accordance with GOST 270 and their tests are carried out in accordance with GOST 270, namely, they determine the conditional stress at 300% elongation and cohesive strength of the samples, after which their average value is found.
Предпогаемое изобретение иллюстрируется нижеприведенными примерами.The alleged invention is illustrated by the following examples.
Пример 1.Example 1
Проводят процесс полимеризации изопрена в изопентане в присутствии 0,3 мас.% (от массы изопрена) каталитического комплекса, представляющего собой продукт взаимодействия триизобутилалюминия и четыреххлористого титана, после чего в полимеризационную массу, содержащую 13,6 мас.% цис-1,4-полиизопрена, вводят продукт взаимодействия малеинового ангидрида и сантофлекса 134 ПД в виде раствора в толуоле в количестве 0,6 мас.% (по сухому веществу) на полиизопрен. Далее проводят выделение полимера методом дегазации для удаления растворителя, и сушат полимер в червячном сушильном агрегате. Затем определяют индекс сохранения пластичности модифицированного полимера и свойства сырой резиновой смеси, полученной на его основе.The polymerization of isoprene in isopentane is carried out in the presence of 0.3 wt.% (By weight of isoprene) of the catalytic complex, which is the product of the interaction of triisobutylaluminum and titanium tetrachloride, and then into the polymerization mass containing 13.6 wt.% Cis-1,4- polyisoprene, the product of the interaction of maleic anhydride and Santoflex 134 PD is introduced in the form of a solution in toluene in an amount of 0.6 wt.% (dry matter) per polyisoprene. Next, the polymer is isolated by degassing to remove the solvent, and the polymer is dried in a worm dryer. Then determine the index of conservation of plasticity of the modified polymer and the properties of the crude rubber compound obtained on its basis.
Результаты испытаний приведены в таблице.The test results are shown in the table.
Условия проведения примеров 2-8, а также примера 1 и результаты испытаний полимеров и композиций сведены в нижеследующую таблицу. Таким образом, предлагаемый способ получения модифицированного цис-1,4-полиизопрена не только сравнительно прост по своему технологическому оформлению, т.к. позволяет проводить дезактивацию катализатора, стабилизацию и модификацию полимера в одну стадию, используя для этого одно и то же соединение, но и позволяет получить модифицированный цис-1,4-полиизопрен, обладающий повышенной термоокислительной стабильностью, резиновые сырые смеси на основе которого обладают высокой когезионной прочностью.The conditions of examples 2-8, as well as example 1 and the test results of polymers and compositions are summarized in the following table. Thus, the proposed method for producing modified cis-1,4-polyisoprene is not only relatively simple in its technological design, because allows deactivation of the catalyst, stabilization and modification of the polymer in one step, using the same compound, but also allows you to obtain a modified cis-1,4-polyisoprene with high thermal oxidative stability, rubber raw materials based on which have high cohesive strength .
(СН3)2СН-СН2-CH(CH3) и
(CH3)2CH-(CH2)2-CH(CH3)Mixture
(CH 3 ) 2 CH — CH 2 —CH (CH 3 ); and
(CH 3 ) 2 CH- (CH 2 ) 2 -CH (CH 3 )
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005104930/04A RU2281295C1 (en) | 2005-02-22 | 2005-02-22 | Method for production of modified cis-1,4-polyisoprene |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005104930/04A RU2281295C1 (en) | 2005-02-22 | 2005-02-22 | Method for production of modified cis-1,4-polyisoprene |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2281295C1 true RU2281295C1 (en) | 2006-08-10 |
Family
ID=37059604
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005104930/04A RU2281295C1 (en) | 2005-02-22 | 2005-02-22 | Method for production of modified cis-1,4-polyisoprene |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2281295C1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2486209C2 (en) * | 2007-08-07 | 2013-06-27 | Бриджстоун Корпорейшн | Method of producing functionalised polymers and functionalised polymer |
RU2527083C2 (en) * | 2012-09-04 | 2014-08-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт синтетического каучука имени академика С.В. Лебедева" (ФГУП "НИИСК") | Method of obtaining modified cis-1,4-polyisoprene |
RU2532179C2 (en) * | 2012-08-15 | 2014-10-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт синтетического каучука имени академика С.В. Лебедева" (ФГУП "НИИСК") | Method of producing modified cis-1,4-polyisoprene |
RU2543165C2 (en) * | 2009-01-23 | 2015-02-27 | Бриджстоун Корпорейшн | Polymers, functionalised with polycyanocompounds |
-
2005
- 2005-02-22 RU RU2005104930/04A patent/RU2281295C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2486209C2 (en) * | 2007-08-07 | 2013-06-27 | Бриджстоун Корпорейшн | Method of producing functionalised polymers and functionalised polymer |
RU2543165C2 (en) * | 2009-01-23 | 2015-02-27 | Бриджстоун Корпорейшн | Polymers, functionalised with polycyanocompounds |
RU2532179C2 (en) * | 2012-08-15 | 2014-10-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт синтетического каучука имени академика С.В. Лебедева" (ФГУП "НИИСК") | Method of producing modified cis-1,4-polyisoprene |
RU2527083C2 (en) * | 2012-09-04 | 2014-08-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт синтетического каучука имени академика С.В. Лебедева" (ФГУП "НИИСК") | Method of obtaining modified cis-1,4-polyisoprene |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7104112B2 (en) | A compound having anti-decomposition and anti-fatigue effects and a composition containing the compound. | |
RU2660853C2 (en) | Ndbr with molar mass breakdown | |
JP2001002833A (en) | Diene rubber composition for improved rubber molded article | |
US20170240722A1 (en) | Improved Rubber Compositions And Uses Thereof | |
TW201602066A (en) | Alkylidene amino guanidine and salt thereof, composition for modification, modified rubber for tire, rubber composition for tire, and tire | |
JP2007146114A (en) | Production method for natural rubber having lowered viscosity, natural rubber obtained thereby and rubber composition containing the same | |
RU2281295C1 (en) | Method for production of modified cis-1,4-polyisoprene | |
JPH038381B2 (en) | ||
JP4420096B2 (en) | Method for producing silica-containing natural rubber composition and silica-containing natural rubber composition obtained thereby | |
JP2006501324A (en) | Process for the production of temporarily crosslinked cellulose ethers | |
RU2265626C2 (en) | Pyrimidine derivatives as hardness stabilizing agents | |
RU2352588C2 (en) | Method of producing modified cis-1,4-polyisoprene | |
RU2532179C2 (en) | Method of producing modified cis-1,4-polyisoprene | |
RU2215751C1 (en) | Method for production of modified polyisoprene composition and rubber compound utilizing it | |
RU2527083C2 (en) | Method of obtaining modified cis-1,4-polyisoprene | |
RU2595138C1 (en) | Modified cis-1,4-polyisoprene producing method | |
US2605251A (en) | Butadiene rubbery copolymer stabilized with 2, 4-dimethyl-6-octylphenol | |
US4855346A (en) | Rubber stabilizers derived from N-phenyl-p-phenylenediamine | |
JPH0499762A (en) | Sufide derivative of aromatic dithiocarboxylic acid, method of its preparation and cross-linking agent for natural and synthetic rubber consisting of same | |
RU2083607C1 (en) | Composition on the base of butadiene-acrylonitrile rubber | |
RU2828472C1 (en) | Use of 4,4'-bis(3-hydroxycarbonyl-2-propenyl-1-carbamyl)-3,3'-dichlorodiphenylmethane as modifier of rubber mixtures | |
US20100120956A1 (en) | Method for Production of Natural Rubber | |
RU2151778C1 (en) | Method of preparing butyl rubber | |
JPH0359043A (en) | Chloroprene rubber composition | |
US2470949A (en) | Di (orthoacylaminoaryl) disulfide softeners for isoolefin-diolefin copolymers |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180223 |