[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

RU2205192C1 - Method of preparing conjugated diene copolymerization catalyst - Google Patents

Method of preparing conjugated diene copolymerization catalyst Download PDF

Info

Publication number
RU2205192C1
RU2205192C1 RU2001124554/04A RU2001124554A RU2205192C1 RU 2205192 C1 RU2205192 C1 RU 2205192C1 RU 2001124554/04 A RU2001124554/04 A RU 2001124554/04A RU 2001124554 A RU2001124554 A RU 2001124554A RU 2205192 C1 RU2205192 C1 RU 2205192C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
catalyst
molar ratio
aluminum
compound
copolymer
Prior art date
Application number
RU2001124554/04A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.А. Кормер
С.В. Бубнова
Б.Т. Дроздов
Л.Ф. Шелохнева
В.С. Бодрова
В.А. Васильев
А.В. Подалинский
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт синтетического каучука им. акад. С.В. Лебедева"
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=20253004&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=RU2205192(C1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт синтетического каучука им. акад. С.В. Лебедева" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт синтетического каучука им. акад. С.В. Лебедева"
Priority to RU2001124554/04A priority Critical patent/RU2205192C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2205192C1 publication Critical patent/RU2205192C1/en

Links

Landscapes

  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)

Abstract

FIELD: polymerization catalysts. SUBSTANCE: conjugated diene copolymerization catalyst than may find use in production of general- destination rubbers is prepared via reaction, in hydrocarbon solvent, of catalyst components including rare-earth metal compounds, organohalogen compound, organoaluminum compound, and conjugated diene, said organohalogen compound being, in particular, carbon tetrachloride, which preliminarily undergoes reaction with part or all amount of organoaluminum compound at carbon tetrachloride-to-aluminum molar ratio (0.025-0.75):1 both and ambient or elevated temperature. Resulting product is then mixed with other components observing metal/aluminum/chlorine/diene molar ratio 1:(4-20):(3-3):(0.2-30). EFFECT: considerably reduced consumption of organoaluminum compound, lowered melting temperature of rubber, and increased frost resistance of vulcanized rubbers. 2 cl, 4 ex

Description

Изобретение относится к способам получения катализатора сополимеризации сопряженных диенов и может найти применение при производстве каучуков общего назначения в промышленности синтетических каучуков. The invention relates to methods for producing a conjugated diene copolymerization catalyst and may find application in the production of general-purpose rubbers in the synthetic rubber industry.

Известен способ получения катализатора сополимеризации сопряженных диенов путем взаимодействия хелатгалогенидов лантаноидов, предпочтительно лантана и церия, с триалкилалюминием или диалкилалюминийгидридом (Патент США 3297667 С1 260-82.1, МКИ2 C 08d, 1967). Исходный хелатгалогенид лантаноида получают взаимодействием безводных галогенидов металлов с хелатообразующим агентом, например салициловым альдегидом, аминофенолом, оксихинолином, щавелевой кислотой, путем 24-40-часового кипячения в этаноле. Твердый продукт выделяют из этанола и тщательно сушат. Затем при комнатной температуре добавляют алюминийорганическое соединение в углеводородном растворителе. При этом мольное соотношение лантаноид:галоген:алюминий находится в области 1: 1-2,5: 25-100. Катализатор выдерживают при комнатной температуре в течение 6-24 часов и затем подают в эквимолярную смесь бутадиена с изопреном в гептане. Температура реакционной смеси самопроизвольно поднимается в течение 1,5 часов до 72oС, а затем в течение 3 часов опускается до 37oС. Полимеризацию прерывают, и выход сополимера составляет 18,2 кг/г-атом церия. Содержание бутадиеновых и изопреновых звеньев в сополимере соответствует количеству каждого мономера в исходной смеси.A known method of producing a catalyst for the copolymerization of conjugated dienes by reacting chelating halides of lanthanides, preferably lanthanum and cerium, with trialkylaluminum or dialkylaluminum hydride (US Patent 3,297,667 Cl 260-82.1, MKI 2 C 08d, 1967). The starting lanthanide chelate halide is prepared by reacting anhydrous metal halides with a chelating agent, for example, salicylic aldehyde, aminophenol, hydroxyquinoline, oxalic acid, by boiling in ethanol for 24-40 hours. The solid product is isolated from ethanol and dried thoroughly. Then, an organoaluminum compound in a hydrocarbon solvent is added at room temperature. The molar ratio of lanthanide: halogen: aluminum is in the region of 1: 1-2.5: 25-100. The catalyst was kept at room temperature for 6-24 hours and then fed into an equimolar mixture of butadiene with isoprene in heptane. The temperature of the reaction mixture spontaneously rises within 1.5 hours to 72 ° C. , and then drops to 37 ° C. within 3 hours . The polymerization is interrupted and the copolymer yield is 18.2 kg / g-cerium atom. The content of butadiene and isoprene units in the copolymer corresponds to the amount of each monomer in the initial mixture.

К числу недостатков способа относятся сложность синтеза хелатгалогенидов лантаноидов, использование в качестве хелатообразующего агента сравнительно дорогостоящих и малодоступных соединений, длительность процесса приготовления катализатора, довольно высокий расход алюминийорганического соединения. Кроме того, катализатор имеет низкую активность, а сополимер, получаемый с применением такого катализатора, обладает недостаточной стереорегулярностыо (содержание цис-1,4 звеньев не превышает 95%). The disadvantages of the method include the complexity of the synthesis of lanthanide chelate halides, the use of relatively expensive and inaccessible compounds as a chelating agent, the duration of the catalyst preparation process, and a rather high consumption of an organoaluminum compound. In addition, the catalyst has a low activity, and the copolymer obtained using such a catalyst has insufficient stereoregularity (the content of cis-1.4 units does not exceed 95%).

Известен способ получения катализатора сополимеризации диеновых углеводородов взаимодействием алкоголятов лантаноидов с триалкилалюминием или диалкилалюминийгидридом и галогенсодержащим соединением, в качестве которого выбраны галогениды алюминия, бора, титана, ванадия и молибдена (Патент ФРГ 2833721, С 08 F 36/00, 1978). A known method of producing a catalyst for the copolymerization of diene hydrocarbons by the interaction of lanthanide alcoholates with trialkylaluminum or dialkylaluminum hydride and a halogen-containing compound, aluminum, boron, titanium, vanadium and molybdenum halides are selected (German Patent 2833721, C 08 F 36/00, 1978).

Катализаторы могут готовиться в присутствии диеновых углеводородов. Мольное соотношение лантаноид : алюминий : галоген : диен находится в области 1:1-120:0,1-10:5-50. Сополимеризацию эквимолярной смеси бутадиена и изопрена проводят в углеводородном растворителе при температуре 10-80oС. Выход сополимера составляет 413,5 кг/г-атом неодима. Хотя сополимеры имеют более регулярную микроструктуру, чем полученные по предыдущему способу, а именно содержание цис-1,4 звеньев в бутадиеновой части составляет 98%, а в изопреновой - 95%, однако недостаточно высокую. Кроме того, активность катализатора все еще довольно низка, а сополимеры, получаемые с его использованием, обладают недостаточно хорошей морозостойкостью. Так, по данным авторов настоящей заявки, температура плавления образца сополимера с характеристической вязкостью 4,0 дл/г составляет минус 4oС (ДТА).Catalysts can be prepared in the presence of diene hydrocarbons. The molar ratio of lanthanide: aluminum: halogen: diene is in the range 1: 1-120: 0.1-10: 5-50. The copolymerization of an equimolar mixture of butadiene and isoprene is carried out in a hydrocarbon solvent at a temperature of 10-80 o C. the Yield of the copolymer is 413.5 kg / g-atom of neodymium. Although the copolymers have a more regular microstructure than those obtained by the previous method, namely, the content of cis-1.4 units in the butadiene part is 98%, and in the isoprene part it is 95%, but it is not high enough. In addition, the activity of the catalyst is still quite low, and the copolymers obtained with its use have insufficiently good frost resistance. So, according to the authors of this application, the melting temperature of a sample of a copolymer with an intrinsic viscosity of 4.0 dl / g is minus 4 o C (DTA).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ получения катализатора сополимеризации сопряженных диенов путем взаимодействия в углеводородном растворителе соединений индивидуальных лантаноидов или их смеси, преимущественно карбоксилата или алкоголята неодима, с галогенорганическим соединением, выбранным из числа первичных, вторичных или третичных алкил-, циклоалкил-, арил-, алкиларил-, винил-, алкокси-, эпоксигалогенидов, и триалкилалюминием или диалкилалюминийгидридом (Патент США 4444903, МКИ3 C 08 F 4/62, 1984). Соотношение лантаноид : алюминий : галоген находится в области 1:30-200:0,5-3. Компоненты катализатора смешивают при комнатной температуре в любом порядке в присутствии или в отсутствие небольшого количества мономера и выдерживают 15 минут. Катализатор стабилен во времени, обладает хорошей активностью. При оптимальном мольном соотношении компонентов неодим:алюминий:хлор, равном 1:50:2, и температуре полимеризации 60oС выход сополимера за 1 час составляет более 500 кг/г-атом неодима. Сополимер имеет довольно высокую характеристическую вязкость (более 6 дл/г) и содержит количество цис-1,4 звеньев в бутадиеновой и изопреновой частях, равное в сумме 98-99%.The closest in technical essence to the proposed method is a method for producing a catalyst for copolymerization of conjugated dienes by reacting in a hydrocarbon solvent compounds of individual lanthanides or a mixture thereof, mainly a carboxylate or neodymium alcoholate, with an organohalogen compound selected from the number of primary, secondary or tertiary alkyl-, cycloalkyl- , aryl-, alkylaryl-, vinyl-, alkoxy-, epoxyhalides, and trialkylaluminum or dialkylaluminum hydride (US Patent 4,444,903, MKI 3 C 08 F 4/62, 1984). The ratio of lanthanide: aluminum: halogen is in the range of 1: 30-200: 0.5-3. The components of the catalyst are mixed at room temperature in any order in the presence or absence of a small amount of monomer and incubated for 15 minutes. The catalyst is stable in time, has good activity. With an optimal molar ratio of the components of neodymium: aluminum: chlorine equal to 1: 50: 2, and a polymerization temperature of 60 o With the yield of the copolymer in 1 hour is more than 500 kg / g-atom of neodymium. The copolymer has a rather high intrinsic viscosity (more than 6 dl / g) and contains the amount of cis-1.4 units in the butadiene and isoprene parts, equal to 98-99% in total.

Несмотря на то, что катализатор обладает хорошей активностью и позволяет получать сополимеры с высоким содержанием цис-1,4 звеньев, он не лишен ряда недостатков. Так, используемые для приготовления катализатора галогенорганические соединения малодоступны и относительно дороги, а высокое соотношение алюминия и неодима (от 30:1 до 200:1) приводит к повышению содержания золы в сополимере. Состав образующегося сополимера заметно отличается от состава исходной смеси мономеров, например, при введении в зону сополимеризации 17% мольных изопрена и 83% мольных бутадиена, в конечном продукте содержится только 9% мольных изопреновых звеньев. Остальное количество изопрена остается незаполимеризованным, что экономически невыгодно и затрудняет синтез сополимеров с заданным составом. Кроме того, сополимеры, синтезированные с применением катализатора, полученного описанным способом, обладают недостаточно хорошей морозостойкостью, о чем свидетельствует приведенная температура плавления сополимеров с характеристической вязкостью 6,02 дл/г, равная минус 9oС (ДТА).Despite the fact that the catalyst has good activity and allows to obtain copolymers with a high content of cis-1.4 units, it is not without a number of disadvantages. So, the organohalogen compounds used to prepare the catalyst are inaccessible and relatively expensive, and a high ratio of aluminum and neodymium (from 30: 1 to 200: 1) leads to an increase in the ash content in the copolymer. The composition of the resulting copolymer differs markedly from the composition of the initial mixture of monomers, for example, when 17% molar isoprene and 83% molar butadiene are introduced into the copolymerization zone, only 9% molar isoprene units are contained in the final product. The remaining amount of isoprene remains unpolymerized, which is economically disadvantageous and complicates the synthesis of copolymers with a given composition. In addition, the copolymers synthesized using the catalyst obtained by the described method have insufficiently good frost resistance, as evidenced by the reduced melting point of the copolymers with an intrinsic viscosity of 6.02 dl / g, equal to minus 9 ° C (DTA).

Задачей предлагаемого технического решения является разработка способа получения катализатора, позволяющего значительно сократить расход алюминийорганического соединения, используя при этом более доступное сырье, а также дающего возможность получать сополимеры с улучшенной морозостойкостью. The objective of the proposed technical solution is to develop a method for producing a catalyst that can significantly reduce the consumption of organoaluminum compounds, using more affordable raw materials, as well as making it possible to obtain copolymers with improved frost resistance.

Поставленная задача достигается тем, что в заявленном способе получения катализатора взаимодействием в углеводородном растворителе компонентов катализатора, включающих соединение редкоземельных металлов, галогенорганическое соединение, алюминийорганическое соединение и сопряженный диен, в качестве галогенорганического соединения используют четыреххлористый углерод (CCl4), который предварительно подвергают взаимодействию с частью или всем количеством алюминийорганического соединения при мольном отношении ССl4 : алюминий, равном 0,025-0,75 как при комнатной, так и при повышенной температуре, после чего при комнатной температуре проводят смешение с остальными компонентами при мольном соотношении редкоземельный металл : алюминий : хлор : диен, равном 1:4-20:2-3:0,1-20.This object is achieved in that in the claimed method for producing a catalyst by reacting catalyst components in a hydrocarbon solvent, including a rare-earth metal compound, an organohalogen compound, an organoaluminum compound and a conjugated diene, carbon tetrachloride (CCl 4 ) is used as the organohalogen compound, which is preliminarily reacted with a part or the entire amount of the organoaluminum compound with a molar ratio of CCl 4 : aluminum equal to 0.025-0.75 both at room temperature and at elevated temperature, after which they are mixed at room temperature with other components with a molar ratio of rare earth metal: aluminum: chlorine: diene equal to 1: 4-20: 2-3: 0, 1-20.

Взаимодействие четыреххлористого углерода с алюминийорганическим соединением предпочтительно проводить при температуре 50-70oС.The interaction of carbon tetrachloride with an organoaluminum compound is preferably carried out at a temperature of 50-70 o C.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что в вакуумированный при 200oС и заполненный инертным газом стеклянный реактор помещают раствор алюминийорганического соединения в толуоле и добавляют четыреххлористый углерод (ГОСТ 20288-74) в количестве, как правило, соответствующем мольному отношению ССl4 : алюминий, равному 0,025-0,75, наиболее предпочтительно 0,025-0,50. Взаимодействие проводят как при комнатной температуре, так и при повышенной, но наиболее предпочтительно 50-70oС, что обеспечивает сочетание достигаемости эффекта и наиболее коротких сроков синтеза.The essence of the proposed method lies in the fact that in a glass reactor evacuated at 200 ° C and filled with an inert gas, a solution of an organoaluminum compound in toluene is placed and carbon tetrachloride (GOST 20288-74) is added in an amount, usually corresponding to a molar ratio of CCl 4 : aluminum, equal to 0.025-0.75, most preferably 0.025-0.50. The interaction is carried out both at room temperature and at elevated, but most preferably 50-70 o C, which provides a combination of achievable effect and the shortest time of synthesis.

После охлаждения раствора до комнатной температуры его смешивают с соединением редкоземельного металла, сопряженным диеном и оставшейся частью алюминийорганического соединения в любой последовательности. Мольное соотношение редкоземельный металл : алюминий : хлор : диен составляет 1:4-20: 2-3:0,1-20. After cooling the solution to room temperature, it is mixed with a rare earth metal compound, a conjugated diene, and the remainder of the organoaluminum compound in any sequence. The molar ratio of rare earth metal: aluminum: chlorine: diene is 1: 4-20: 2-3: 0.1-20.

В качестве соединения редкоземельного металла используют карбоксилаты или алкоголяты, образованные индивидуальными лантаноидами с атомным номером 57-71, например неодимом (ТУ 48-4-186-72), празеодимом (ТУ 48-4-191-72), гадолинием (ТУ 48-4-200-72), тербием (ТУ 48-4-190-72) или техническими смесями металлов, например так называемым "дидимом", содержащим не менее 85% неодима и празеодима от суммы всех металлов (ТУ АД 11.46-89), и кислотами, например нефтеновой, α- и α,α′-разветвленными монокарбоновыми (ТУ 2431-200-00203312-2000). Carboxylates or alcoholates formed by individual lanthanides with atomic number 57-71, for example neodymium (TU 48-4-186-72), praseodymium (TU 48-4-191-72), gadolinium (TU 48- 4-200-72), terbium (TU 48-4-190-72) or technical mixtures of metals, for example, the so-called "Didim", containing at least 85% neodymium and praseodymium from the sum of all metals (TU HELL 11.46-89), and acids, for example, petroleum, α- and α, α′-branched monocarboxylic (TU 2431-200-00203312-2000).

В качестве алюминийорганических соединений используют триалкилалюминий, где алкил - н- или изо-С110алкил, например триэтилалюминий (ТУ 6-02-638-76), триизобутилалюминий (ТУ 38.1031.54-79), диизобутилалюминийгидрид (ТУ 6-02-986-75), тетраалкилалюмоксан или их смеси.As organoaluminum compounds, trialkylaluminum is used, where alkyl is n- or iso-C 1 -C 10 alkyl, for example triethylaluminum (TU 6-02-638-76), triisobutylaluminum (TU 38.1031.54-79), diisobutylaluminum hydride (TU 6- 02-986-75), tetraalkylaluminoxane or mixtures thereof.

В качестве сопряженных диенов при приготовлении катализатора могут быть использованы бутадиен (ТУ 38.103658-88), изопрен (ТУ 38.103653-88), пиперилен (ТУ 38.103300-83). Butadiene (TU 38.103658-88), isoprene (TU 38.103653-88), piperylene (TU 38.103300-83) can be used as conjugated dienes in the preparation of the catalyst.

Галогенорганическое соединение, используемое в качестве компонента катализатора, получают в ароматических углеводородах, предпочтительно толуоле, для остальных компонентов могут быть использованы алифатические, алициклические, ароматические углеводороды. The organohalogen compound used as a catalyst component is obtained in aromatic hydrocarbons, preferably toluene, for the remaining components aliphatic, alicyclic, aromatic hydrocarbons can be used.

После смешения компонентов катализатора смесь выдерживают от 0,5 до 10 часов и используют для сополимеризации сопряженных диенов. After mixing the catalyst components, the mixture is incubated for 0.5 to 10 hours and used for copolymerization of conjugated dienes.

В качестве сопряженных диенов могут быть использованы, например, бутадиен, изопрен, пиперилен. As conjugated dienes, for example, butadiene, isoprene, piperylene can be used.

Сополимеризацию проводят в алифатических, алициклических, ароматических углеводородах или в смеси изоамиленов. The copolymerization is carried out in aliphatic, alicyclic, aromatic hydrocarbons or in a mixture of isoamylenes.

Содержание суммы мономеров в растворе 10-20 об.%. The content of the sum of monomers in the solution is 10-20 vol.%.

Сополимеризацию проводят при температуре 0-80oС, предпочтительно 20-60oС.The copolymerization is carried out at a temperature of 0-80 o C, preferably 20-60 o C.

Вязкость сополимера можно регулировать известным приемом - введением в раствор мономеров в углеводородном растворителе до подачи катализатора диизобутилалюминийгидрида. The viscosity of the copolymer can be controlled by a known method — introducing monomers in a hydrocarbon solvent into the solution before feeding the diisobutylaluminum hydride catalyst.

По окончании сополимеризации катализатор дезактивируют, а сополимер выделяют введением этанола, содержащего в качестве стабилизатора 0,6 мас.% агидола-2 [2,2'-мeтилeн-биc(4-мeтил-6-тpeтбyтилфeнoла)] в расчете на сополимер. Сополимер сушат в вакууме до постоянного веса. At the end of the copolymerization, the catalyst is deactivated, and the copolymer is isolated by introducing ethanol containing 0.6 wt.% Agidol-2 [2,2'-methylene-bis (4-methyl-6-tert-butylphenol)] based on the copolymer as stabilizer. The copolymer is dried in vacuum to constant weight.

Активность катализатора оценивают в кг сополимера, полученного на 1 г-атом редкоземельного металла за 1 час. The activity of the catalyst is evaluated in kg of copolymer obtained per 1 g-atom of rare-earth metal in 1 hour.

Ниже приводятся примеры, иллюстрирующие предлагаемое изобретение. The following are examples illustrating the invention.

Пример 1
В стеклянный реактор с магнитной мешалкой, предварительно прогретый в вакууме и заполненный сухим аргоном, помещают 0,66 мл триизобутилалюминия в толуоле с концентрацией 0,4 моль/л и при перемешивании вводят микрошприцом 0,019 мл (0,2 ммоль) CCl4. Раствор нагревают до 70oС. Мольное отношение CCI4 : алюминий составляет 0,75. Реакционную смесь выдерживают 2 часа, затем охлаждают до комнатной температуры и при перемешивании подают 3,34 мл раствора триизобутилалюминия в толуоле с концентрацией 0,4 моль/л, 1 мл 2-этилгексаноата празеодима с концентрацией в толуоле 0,4 моль/л и 0,35 мл (4 ммоль) бутадиена. Мольное соотношение празеодим : алюминий : хлор : бутадиен равно 1:10:2:10.
Example 1
0.66 ml of triisobutylaluminium in toluene with a concentration of 0.4 mol / l are placed in a glass reactor with a magnetic stirrer, previously heated in vacuum and filled with dry argon, and 0.019 ml (0.2 mmol) of CCl 4 is introduced with a syringe with stirring. The solution was heated to 70 ° C. The molar ratio of CCI 4 : aluminum was 0.75. The reaction mixture was incubated for 2 hours, then cooled to room temperature and 3.34 ml of a solution of triisobutylaluminum in toluene with a concentration of 0.4 mol / l, 1 ml of praseodymium 2-ethylhexanoate with a concentration in toluene of 0.4 mol / l and 0 were fed with stirring. , 35 ml (4 mmol) of butadiene. The molar ratio of praseodymium: aluminum: chlorine: butadiene is 1: 10: 2: 10.

Через 2 часа смесь используют в качестве катализатора для сополимеризации бутадиена с изопреном. Мольное соотношение бутадиена и изопрена равно 75:25. В предварительно прогретую и заполненную сухим аргоном стеклянную ампулу емкостью 80 мл загружают 50 мл раствора бутадиена и изопрена в циклогексане, содержащего 3,50 г бутадиена и 1,47 г изопрена, ампулу термостатируют при 40oС и прибавляют шприцом 0,12 мл катализатора. Мольное соотношение суммы мономеров к празеодиму при этом составляет 20000:1.After 2 hours, the mixture was used as a catalyst for the copolymerization of butadiene with isoprene. The molar ratio of butadiene to isoprene is 75:25. An 80-ml glass ampoule preheated and filled with dry argon is charged with 50 ml of a solution of butadiene and isoprene in cyclohexane containing 3.50 g of butadiene and 1.47 g of isoprene, the ampoule is thermostated at 40 ° C and 0.12 ml of catalyst is added with a syringe. The molar ratio of the sum of monomers to praseodymium in this case is 20,000: 1.

Через 1 час сополимер выделяют. Выход сополимера равен 886,5 кг/г-атом празеодима. Состав сополимера: 74,8 мол.% бутадиеновых и 25,2 мол.% изопреновых звеньев. Содержание цис-1,4 звеньев 99,0%, характеристическая вязкость 4,6 дл/г. Температура плавления ТПЛ (ДТА) равна минус 21oС. Коэффициент морозостойкости при -60oС вулканизата сополимера достигает значения 0,79.After 1 hour, the copolymer is isolated. The copolymer yield is 886.5 kg / g praseodymium atom. The composition of the copolymer: 74.8 mol.% Butadiene and 25.2 mol.% Isoprene units. The cis-1.4 content is 99.0%, intrinsic viscosity 4.6 dl / g. The melting point T PL (DTA) is minus 21 o C. The coefficient of frost resistance at -60 o With the vulcanizate of the copolymer reaches a value of 0.79.

Пример 2
В стеклянный реактор с магнитной мешалкой, предварительно вакуумированный, прогретый и заполненный сухим аргоном, помещают 20 мл триэтилалюминия в толуоле с концентрацией 0,4 моль/л и при перемешивании вводят микрошприцом 0,019 мл (0,2 ммоль) ССl4. Мольное отношение ССl4 : алюминий составляет 0,025. Температуру в реакторе повышают до 60oС. Реакционную смесь выдерживают 0,5 часа. Затем раствор охлаждают до комнатной температуры и при перемешивании подают 1 мл нафтената неодима с концентрацией в толуоле 0,4 моль/л и 0,004 мл пиперилена. Мольное соотношение неодим : алюминий : хлор : пиперилен составляет 1:20:2:0.1.
Example 2
In a glass reactor with a magnetic stirrer, previously evacuated, heated and filled with dry argon, 20 ml of triethyl aluminum in toluene with a concentration of 0.4 mol / L are placed and, with stirring, 0.019 ml (0.2 mmol) of CCl 4 is introduced with a microsyringe. The molar ratio of CCl 4 : aluminum is 0.025. The temperature in the reactor was raised to 60 ° C. The reaction mixture was kept for 0.5 hours. Then the solution is cooled to room temperature and 1 ml of neodymium naphthenate with a concentration of 0.4 mol / l in toluene and 0.004 ml of piperylene is fed with stirring. The molar ratio of neodymium: aluminum: chlorine: piperylene is 1: 20: 2: 0.1.

Смесь выдерживают 0,5 часа и используют в качестве катализатора для сополимеризации бутадиена с изопреном. Мольное соотношение бутадиена и изопрена в исходной смеси равно 90:10. В предварительно прогретую и заполненную сухим аргоном стеклянную ампулу загружают 50 мл раствора бутадиена и изопрена в бензине, содержащего 4,19 г бутадиена и 0,59 г изопрена, ампулу термостатируют при 60oС и прибавляют шприцом 0,227 мл катализатора. Мольное соотношение суммы мономеров к неодиму равно 20000:1.The mixture was incubated for 0.5 hours and used as a catalyst for the copolymerization of butadiene with isoprene. The molar ratio of butadiene and isoprene in the starting mixture is 90:10. A 50-ml solution of butadiene and isoprene in gasoline containing 4.19 g of butadiene and 0.59 g of isoprene is loaded into a glass ampoule preheated and filled with dry argon, the ampoule is thermostated at 60 ° C and 0.227 ml of catalyst is added with a syringe. The molar ratio of the sum of monomers to neodymium is 20,000: 1.

Через 1 час сополимер выделяют. Выход сополимера составляет 930 кг/г-атом неодима. Сополимер состоит из 89,8 мол.% бутадиеновых и 10,2 мол.% изопреновых звеньев, содержит 99,2% цис-1,4 звеньев и имеет характеристическую вязкость 4,8 дл/г. Температура плавления ТПЛ (ДТА) равна минус 15oС. Коэффициент морозостойкости при -60oС вулканизата сополимера равен 0,69.After 1 hour, the copolymer is isolated. The copolymer yield is 930 kg / g-atom of neodymium. The copolymer consists of 89.8 mol.% Butadiene units and 10.2 mol.% Isoprene units, contains 99.2% cis-1.4 units and has a characteristic viscosity of 4.8 dl / g. The melting point T PL (DTA) is minus 15 o C. The coefficient of frost resistance at -60 o With the copolymer vulcanizate is 0.69.

Пример 3
В стеклянный реактор с мешалкой, прогретый в вакууме и заполненный сухим аргоном, помещают 4 мл триизобутилалюминия в толуоле с концентрацией 0,4 моль/л и при перемешивании вводят микрошприцом 0,024 мл (0,25 ммоль) ССl4. Раствор нагревают до 50oС. Мольное отношение ССl4 : алюминий составляет 0,156. Через 3 часа раствор охлаждают до комнатной температуры и при перемешивании подают в ампулу, предварительно прогретую, заполненную аргоном и содержащую 0,8 мл изопрена и 1 мл α,α′-диметилоктаноата дидима с концентрацией в бензине 0,4 моль/л. Мольное соотношение дидим : алюминий : хлор : изопрен составляет 1:4:2,5:20. Через 3 часа смесь используют в качестве катализатора для сополимеризации бутадиена с пипериленом. Мольное соотношение бутадиена и пиперилена равно 90: 10. В предварительно прогретую и заполненную аргоном ампулу загружают 50 мл раствора бутадиена и пиперилена в смеси изоамиленов, содержащего 4,19 г бутадиена и 0,59 г пиперилена, ампулу термостатируют при 20oС и прибавляют 0,062 мл катализатора. Мольное соотношение суммы мономеров к дидиму составляет 20000:1.
Example 3
In a glass reactor with a stirrer, heated in vacuo and filled with dry argon, 4 ml of triisobutylaluminium in toluene with a concentration of 0.4 mol / l are placed and, with stirring, 0.024 ml (0.25 mmol) of CCl 4 is introduced with a microsyringe. The solution was heated to 50 ° C. The molar ratio of CCl 4 : aluminum was 0.156. After 3 hours, the solution was cooled to room temperature and, with stirring, it was fed into an ampoule, preheated, filled with argon, and containing 0.8 ml of isoprene and 1 ml of didim α, α′-dimethyl octanoate with a concentration of 0.4 mol / L in gasoline. The molar ratio of didim: aluminum: chlorine: isoprene is 1: 4: 2.5: 20. After 3 hours, the mixture was used as a catalyst for the copolymerization of butadiene with piperylene. The molar ratio of butadiene and piperylene is 90: 10. A 50 ml solution of butadiene and piperylene in a mixture of isoamylenes containing 4.19 g of butadiene and 0.59 g of piperylene is loaded into a preheated and filled with argon, the ampoule is thermostated at 20 ° C and 0.062 is added ml of catalyst. The molar ratio of the sum of monomers to Didim is 20,000: 1.

Через 1 час сополимер выделяют. Выход сополимера составляет 894 кг/г-атом дидима. After 1 hour, the copolymer is isolated. The yield of copolymer is 894 kg / g-atom of didim.

Состав сополимера: 90,3% бутадиеновых и 9,7% пипериленовых звеньев. Содержание цис-1,4 звеньев 98,2%, характеристическая вязкость 4,8 дл/г. Температура плавления ТПЛ (ДТА) равна -33oС. Коэффициент морозостойкости при -60oС вулканизата сополимера равен 0,75.The composition of the copolymer: 90.3% butadiene and 9.7% piperylene units. The content of CIS-1,4 units of 98.2%, a characteristic viscosity of 4.8 DL / g The melting point of T PL (DTA) is -33 o C. The coefficient of frost resistance at -60 o With the copolymer vulcanizate is 0.75.

Пример 4
В стеклянный реактор с мешалкой, прогретый в вакууме и заполненный сухим аргоном, помещают 7 мл триэтилалюминия в толуоле с концентрацией 0,4 моль/л и при перемешивании вводят микрошприцом 0,020 мл (0,210 ммоль) CCl4. Температуру в реакторе поддерживают 28oС. Мольное отношение CСl4 : алюминий равно 0,075. Через 6 часов раствор подают в предварительно прогретую и заполненную аргоном ампулу, содержащую 10 мл раствора тетраизобутилалюмоксана в толуоле с концентрацией 0,4 моль/л, 1 мл раствора в толуоле α-этил, α′-бутилгексаноата тербия с концентрацией 0,4 моль/л и 0,6 мл пиперилена. Мольное соотношение тербий : алюминий : хлор : пиперилен равно 1:17:2,1:15.
Example 4
In a glass reactor with a stirrer, heated in vacuo and filled with dry argon, 7 ml of triethylaluminum in toluene with a concentration of 0.4 mol / L was placed and 0.020 ml (0.210 mmol) CCl 4 was introduced with a microsyringe with stirring. The temperature in the reactor was maintained at 28 ° C. The molar ratio of Cl 4 : aluminum was 0.075. After 6 hours, the solution is fed into a vial preheated and filled with argon containing 10 ml of a solution of tetraisobutylaluminoxane in toluene with a concentration of 0.4 mol / l, 1 ml of a solution in toluene of α-ethyl, terbium α-butyl hexanoate with a concentration of 0.4 mol / l and 0.6 ml of piperylene. The molar ratio of terbium: aluminum: chlorine: piperylene is 1: 17: 2.1: 15.

Смесь выдерживают 10 часов и используют в качестве катализатора для сополимеризации бутадиена с пипериленом при их мольном соотношении 70:30. С этой целью в предварительно прогретую в вакууме и заполненную аргоном ампулу загружают 50 мл раствора смеси мономеров в толуоле, содержащего 3,26 г бутадиена, 1,76 г пиперилена, 1 мл раствора диизобутилалюминийгидрида в толуоле с концентрацией 0,1 моль/л, ампулу термостатируют при 60oС и прибавляют 0,31 мл катализатора. Мольное соотношение суммы мономеров к тербию равно 15000:1.The mixture was incubated for 10 hours and used as a catalyst for the copolymerization of butadiene with piperylene at a molar ratio of 70:30. For this purpose, a 50 ml solution of a mixture of monomers in toluene containing 3.26 g of butadiene, 1.76 g of piperylene, 1 ml of a solution of diisobutylaluminum hydride in toluene with a concentration of 0.1 mol / l, is loaded into an ampoule preheated in a vacuum and filled with argon. thermostat at 60 o C and add 0.31 ml of catalyst. The molar ratio of the sum of monomers to terbium is 15000: 1.

Через 1 час сополимер выделяют. Выход сополимера составляет 525 кг/г-атом тербия. Состав сополимера: 70,8% бутадиеновых и 29,2% пипериленовых звеньев. Содержание цис-1,4 звеньев 99,0%. Характеристическая вязкость 4,5 дл/г. Температура плавления сополимера равна минус 36oС. Коэффициент морозостойкости при -60oС вулканизата сополимера равен 0,70.After 1 hour, the copolymer is isolated. The copolymer yield is 525 kg / g terbium atom. The composition of the copolymer: 70.8% butadiene and 29.2% piperylene units. The content of cis-1.4 units is 99.0%. Intrinsic viscosity 4.5 dl / g. The melting point of the copolymer is minus 36 o C. The coefficient of frost resistance at -60 o With the vulcanizate of the copolymer is 0.70.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет значительно сократить расход алюминийорганического соединения, используя при этом доступное сырье. Кроме того, применение предлагаемого способа позволяет получать сополимеры с высоким выходом, при этом соотношение мономерных звеньев в сополимере соответствует их содержанию в исходной смеси мономеров. Применение предлагаемого способа позволяет существенно улучшить низкотемпературные свойства полимеров - снизить температуру плавления каучуков, повысить коэффициент морозостойкости резин на их основе, так необходимых для изготовления морозостойких изделий в производстве РТИ, шин, искусственных кож, кабелей. Thus, the proposed method can significantly reduce the consumption of organoaluminum compounds, using available raw materials. In addition, the application of the proposed method allows to obtain copolymers with high yield, while the ratio of monomer units in the copolymer corresponds to their content in the initial mixture of monomers. The application of the proposed method can significantly improve the low-temperature properties of polymers - to lower the melting point of rubbers, to increase the coefficient of frost resistance of rubbers based on them, so necessary for the manufacture of frost-resistant products in the production of rubber goods, tires, artificial leather, cables.

Claims (2)

1. Способ получения катализатора сополимеризации сопряженных диенов взаимодействием в углеводородном растворителе компонентов катализатора, включающих соединение редкоземельных металлов, галогенорганическое соединение, алюминийорганическое соединение и сопряженный диен, отличающийся тем, что в качестве галогенорганического соединения используют четыреххлористый углерод, который предварительно подвергают взаимодействию с частью или всем количеством алюминийорганического соединения при мольном отношении четыреххлористый углерод : алюминий, равном 0,025-0,75 как при комнатной температуре, так и при повышенной, после чего при комнатной температуре проводят смешение с остальными компонентами при мольном соотношении редкоземельный металл : алюминий : хлор : диен, равном 1 : 4-20 : 2-3 : 0,1-20. 1. A method of producing a copolymerization catalyst for conjugated dienes by reacting catalyst components in a hydrocarbon solvent, including a rare-earth metal compound, an organohalogen compound, an organoaluminum compound and a conjugated diene, characterized in that carbon tetrachloride is used as an organohalogen compound, which is preliminarily reacted with part or all of organoaluminum compounds at a molar ratio of carbon tetrachloride od: aluminum, equal to 0.025-0.75 both at room temperature and at elevated, after which at room temperature they are mixed with other components with a molar ratio of rare earth metal: aluminum: chlorine: diene equal to 1: 4-20: 2 -3: 0.1-20. 2. Способ получения катализатора сополимеризации сопряженных диенов по п. 1, отличающийся тем, что взаимодействие четыреххлористого углерода с алюминийорганическим соединением проводят при 50-70oС.2. A method of obtaining a catalyst for copolymerization of conjugated dienes according to claim 1, characterized in that the interaction of carbon tetrachloride with an organoaluminum compound is carried out at 50-70 o C.
RU2001124554/04A 2001-09-04 2001-09-04 Method of preparing conjugated diene copolymerization catalyst RU2205192C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001124554/04A RU2205192C1 (en) 2001-09-04 2001-09-04 Method of preparing conjugated diene copolymerization catalyst

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001124554/04A RU2205192C1 (en) 2001-09-04 2001-09-04 Method of preparing conjugated diene copolymerization catalyst

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2205192C1 true RU2205192C1 (en) 2003-05-27

Family

ID=20253004

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001124554/04A RU2205192C1 (en) 2001-09-04 2001-09-04 Method of preparing conjugated diene copolymerization catalyst

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2205192C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4444903A (en) Process for polymerizing conjugate diolefins, and means suitable for this purpose
US4242232A (en) Catalyst and its preparation and use for the solution polymerization of conjugated dienes
CA1212932A (en) Polymerisation of conjugated dienes
US4461883A (en) Process for producing conjugated diene polymer using a solubilized lanthanum carboxylate catalyst
US5659101A (en) Catalytic system and process for the production of polydiolefins
JPS6364444B2 (en)
EP1134233A1 (en) Novel monomeric neodymium carboxylate and its use in polymerization of conjugated diene
US6177603B1 (en) Organo zinc and rare earth catalyst system in the polymerization of conjugated dienes
KR100365581B1 (en) A preparing process for high 1,4-cis polybutadiene
US6482906B1 (en) Process for preparing and using neodymium neodecanoate
US5877109A (en) Catalyst for the gas-phase polymerisation of conjugated dienes
EP0127980B1 (en) Polymerisation of conjugated dienes
CA1339236C (en) Synthesis of high vinyl polybutadiene utilizing a molybdenum catalyst system
EP0061902B1 (en) Process for producing conjugated diene polymer
RU2205192C1 (en) Method of preparing conjugated diene copolymerization catalyst
RU2345092C1 (en) Method of obtaining catalyst of butadiene polymerisation and co-polymerisation of butadiene with isoprene
RU2206577C2 (en) Method for preparing catalyst of butadiene polymerization
JP3010039B1 (en) Method for producing lanthanide-based metal carboxylate and use of diene-based monomer as polymerization catalyst
US3814744A (en) Process for producing butadiene polymer
RU2206578C2 (en) Method for preparing catalyst for isoprene polymerization
RU2426748C1 (en) Method of producing catalyst for (co)
RU2141382C1 (en) Method of production of polymerization and copolymerization catalyst of unsaturated hydrocarbons
RU2267355C2 (en) Method of preparing butadiene polymerization and butadiene-conjugated diene copolymerization catalyst
RU2091400C1 (en) Method of preparation of cis- 1,4-polyisoprene
EP0745618A1 (en) Process for preparing crystalline high, 1,4-trans polybutadiene

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180905