DE1595605A1 - Herstellung von mit Schwefel vulkanisierbaren Copolymeren aus AEthylen,Propylen und 5-(2'-und/oder 3'-Methyl-2'-butenyl-)-norbornen-(2) - Google Patents
Herstellung von mit Schwefel vulkanisierbaren Copolymeren aus AEthylen,Propylen und 5-(2'-und/oder 3'-Methyl-2'-butenyl-)-norbornen-(2)Info
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Description
aus Äthylen,- Propylen und 5-(2}~ und/oder 3t~Methyl~2t-butenyl~).
norbor-nen-(2')-'; ^
Es ist bekannt, daß man Äthylen und Propylen mit metallorganischen
Mischkatalysatoren, die als "Ziegler-Katalysatoren" bekannt sind
"und Eingang in die Technik gefunden haben," bei Drücken von O bis
30 atü und Temperaturen von -30 bis-rl50°C in hochmolekulare Copolymerisate
überführen kann (sogenanntes Niederdruck-Verfahren). . Diese Produkte, die bei Gehalten von r.iehr als 25 Gewichtsprozent
- «i-Olefin kautschukartig; sind, besitzen aber praktisch keine mit
Schwefel vulkanisierbaren Doppelbindungen und können nur mit relativ kostspieligen und auch andere relativ rohv/orv/iegende Nachteile
einschließenden Verfahren, wie z. B. Behandlung mit Peroxyden oder energiereicher Strahlung zu gummiartigen Produkten
vernetzt werden.
Es ist andererseits bekannt, daß nach dem Niederdruck-Verfahren
hergestellte Copolymerisate aus Äthylen, Propylen und Di- oder Mehrfacholefineri mit Schwefel zu Produkten mit Gumnicharaktor
vulkanisiert v/erden können. Insbesondere wird die Verwendung von offenkettigen und cycli.ir.chen aliphatischen Dienen, wio 55. B.
Hexadiori-1,4 und Dicyclopentadien als Termonomore in der Literatur
beschrieben.
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bad original
Es ist weiterhin bekannt, daß Copolymerisate, die wenigstens
20 Gewichtsprozent Äthylen, wenigstens 25 Gewichtsprozent eines Pv-Olefins und wenigstens 0,03 !.!ol/lOO g Copolymer!sat, höchstens
20 Gewichtsprozent eines 5-Alkenyl-2-norbornens mit mittelständiger
Doppelbindung in der aliphatischen Kette enthalten, mit Schwefel rasch zu Elastomeren mit ausreichendem Elastizitätsmodul vulkanisiert
werden können (US Patentschrift 3 093 620). Bei diesem bekannten
Verfahren werden als Katalysatoren VCl4 oder VOCl,. und
alujsiniumorganische Verbindungen der Formel (R)„Al oder (R)0AlX,
worin R « (C--C-o)-Alkyl und X « Cl, Br bedeutet, verwendet.
' Es wurde' nun gefunden, daß man überraschenderweise nit Schwefel
zu Gummi vulkanisierbare Copolymere mit wertvollen Eigenschaften aus Äthylen, Propylen und einem 5-Alkeiiyl-2-norborneu mit mittelständiger
Doppelbindung in der aliphatischen Kette mittels Katalysatorkombinationen
aus Vanadiumverbindungen und aluminiumorganischen Verbindungen dadurch herstellen kann, daß man mindestens 20 Gewichtsprozent
Äthylen, mindestens 20 Gewichtsprozent Propylen und mindestens 2,0 Gewichtsprozent, höchstens 4,7 Gewichtsprozent 5-(2'- und/oder
3l-Methyl-2'-butenyl-)-norbornen-(2) in Gegenwart von Mischungen aus
a), b) und c)'
a) in inerten Dispergiermitteln löslichen Vanadiumhalogenid- ) ' verbindungen und
b) aluminiumorganischen Verbindungen der Formel R„A1OC1„ und/oder
RAlCl0, worin R =■ Alkylreste mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen
bedeutet, und gegebenenfalls
c) Reaktivatoren, wie Trichloressxgsäureester, Thionylchlorid,
Hexachlorcyclopentadien oder Hexachlorcyclopentenon
■ nach dem Niederdruckverfahren, d. h. bei geringen Drücken und
niedrigen Temperaturen copolymerisiert.
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BAP ORIGINAL
Es ist überraschend und neu, daß man durch Copolymerisation
von Äthylen, Propylen und maxinal 4,7 Gewichtsprozent («* 0,029
IJo 1/100 g Copolymerisat) G-(2'- und/oder 3' -Uethy 1-2»-butenyl-)·
norbornen -Q) der Formel
CH0-C=CH-CH0 , nachstehend 2'-LIBN genannt
CHrt
nachstehend 3'-MBN genannt
QL
bei-eits einen Kautschuk erhält, der mit hoher Geschwindigkeit
Eiit Schwefel vulkanisiert werden kann und gewisse günstige Eigenschaften
von Vi clzv/eck-Kautschuken (Naturkautschule, Butadien-Styrol-Kautschuk),
z. B. gutes elastisches Verhalten bei tiefen Temperaturen, gute Standfestigkeit bei der Verarbeitung, günstige
Kombination statisch-mechanischer Eigenschaften, günstiges Verhalten
bei dynamischer Beanspruchung (geringes Rißv/achstum bei Wärmeentwicklung) mit solchen, die nur von Spozialkautschuken
(Butylkautschuk, Chlorbutadienkautschuk) erreicht werden, z. B. Wetterbeständigkeit, Ozorrfestigkeit, Beständigkeit gegenüber.
Laugen und oxydierenden Alkaliverbindungen, i?ute g|il^|gi^gligtramrau
Isoliereigenschaf ten, günstiges Y.'ärmealterungsverhalten/verbindet.
Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Äthylen-Propylen-i.lBN-Terpoly-Eierisate
gegenüber her. könunlichen Kautschuken, v/ie Styrol-Butadien
oder Naturkautschuk ist außerdem, daß die physikalischen Eigenschaften der Produkte bei hohen Dosierungen von aktiven Füllstoffen und Streckölen weniger stark abfallen.
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BAD ORIGINAL
Grundsätzlich sind für die Herstellung und Verarbeitung von
Xthylen-Propylen-Diolefin-Copolyinerisaten solche Diolefine
als Tenuonomere besonders geeignet, deren eine Doppelbindung
bei der Polymerisation und deren andere Doppelbindung nur bei
der Vulkanisation eine hohe Reaktivität besitzen.
Es wurde nun gefunden, daß diese Forderungen, die an eine TorJ-om
pononte gestellt werden müssen, in hervorragenden Maße von Γ>~(2·
Methy1-25-buteny1-)-norbornen ~ &)/2'-MEN/, 5-(3'-HcIhy1-2fbutenyl-O-norbornen
-<2) /ß'-MBN/7" oder einem beliebigen Gemisch
diesel" beiden Isolieren erfüllt werden, wie aus der Tabelle 1
hervorgeht.
Die hohe Reaktivität (r-V/ert) einer Doppelbindung bei der Polymerisation
hat den Vorteil, daß man bei einer relativ geringen
Terinonomerenkoniientration den für die Vulkanisation und die
Vulkanisateigenschaften optimalen Doppelbindungsgehalt im Polymerisat
und eine hohe Nutzung des iia allgemeinen kostspieligen
Termonomeren, das ist das Verhältnis von einpolyiaerisierter y.u
eingesetzter Termonomerenmenge, bei einmaliger.! Durchsatz erhielt
Eine geringe Termcncmerennutzung führt naturgemäß zu Problemen
bei der Wiedergewinnung und Aufarbeitung dos Diolefins.
Bei geringer Konzentration ist außerdem die jedem Diolefin in unterschiedlichem LIaße eigene Inhibitorwirkung auf die Katalysatoraktivität
vergleichSY/eise gering und damit die Katalys.'itornutzung,
d. h. das Verhältnis von Polymerisatausbeute zu Kata«
lysatorverbrauch, hoch.
Weiterhin ist bei geringer Konzentration die jedem Diolefin in
unterschiedlichem Llaße eigene unerwünschte Vernetzungstenden?;
vergleichsweise gering.
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BAD ORIGINAL
Die zweite Doppelbindung der diolefinischen Terkomponente soll sich bei der Polymerisation möglichst indifferent verhalten.
Andernfalls erfolgt eine Vergelung des Polymerisats, was zu Schwierigkeiten bei der Polymerisation (Ansatzbildung im Polymerisationskessel,
Verringerung der Katalysatoraktivität) und Aufarbeitung (schlechte Entaschbarkeit) führt und außerdem
schlechte Vullmnisateigenschaften zur Folge hat.
Andererseits muß aber bei der Vernetzung mit Schv/efel die zweite
Doppelbindung eine hohe Reaktivität besitzen, damit eine für die Verarbeitung des Kautschuks ausreichende Vulkanisationsgeschwindigkeit
gewährleistet ist.
Durch die Angaben in Spalte 4, Zeile 44, der amerikanischen Patentschrift 3 093 620 wurde der Fachmann davon abgehalten zu
versuchen, eine geringe Menge der bekannten MBN-Termonomeren
in das Copolymerisat einzubauen.
Es korkte auch, nicht ohne weiteres erwartet v/erden, daß durch
die kombinierte Änderung gegenüber dem bekannten Verfahren, wie die Änderung der Menge der einzubauenden Termonomeren und die
Änderung der Katalysatorkomponenten, die Technik bereichert und kautschukartige Substanzen, die Schwefelvulkanisate mit hervorragenden
Eigenschaften ergeben, erhalten werden würden. Weder die Art der Herstellung der erfindungsgemäßen Substanzen noch die Art
der Kombination der vorteilhaften Eigenschaften dieser Substanzen
ist durch die oben erwähnte amerikanische Patentschrift, die der vorliegenden Erfindung arn nächsten kommt, nahegelegt.
Die Copolymerisation von maximal 4,7 Gewichtsprozent 21- und/oder
3'-MBN mit Äthylen und Propylen reicht unerwarteterweise völlig aus, um eine so hohe Vulkanisationsgeschwindigkeit zu erzielen,
wie sie von anderen Äthylen-Propylen-Diolefin-Kautsohuken, wenn
überhaupt, so doch nur im allgemeinen bei einem wesentlich höheren
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Diolefingehalt erreicht wird, daß aber andererseits gerade durch
die Copolymerisation von maximal 4,7 Gewichtsprozent 2'- und/oder
. 3'-MBN Produkte entstehen, die gegenüber Terpolymerisaten rait
höherem Diolef ingehalt wesentlich verbesserte Vullranisateigonschaften
hinsichtlich des Verhaltens bei dynamischer Beanspruchung und Vi'ärmealterung, aber auch bezüglich Wetterbeständigkeit und
•Ozonfestigkeit zeigen, ohne andere wertvolle Vulkanisateigenschaften
zu vei'lieren. Diese Verbesserungen sind überraschend und waren nicht vorauszusehen. Sie sind so gravierend und bedeuten einen solch
großen technischen Fortschritt, daß mit dan erfindungji^emäßen
k Produkten ganz neue Anwendungsgebiete für den AthyIon-Propylen~
Diolefin-Kautschuk erschlossen v/erden, z. B. Profilsektor, Dichtungsmaterial
für Waschmaschinen und Spulautomaten, Hochspannungokubel
und Aderisolationen, Verbundkörper mit Metallen und Gev/cben, Transportbänder,
Keilriemen, Schläuche, Reifen etc.
Ferner resultieren aus der erfindungsgemäß geringen L'BN-Koruscntration
bei der Copolymerisation die vorher beschriebenen Vorteile der hohen Termonomeren- und Katalysatornutzung und der geringen Vergelungsgefahr,
Dies alles sind für die technische Durchführung des Polymerisationsverfahrens und seine Wirtschaftlichkeit entscheidende
Fakten.
Die Herstellung der Copolymerisate mit den beschriebenen guten
Vulkanisateigenschaften gelingt, wie erwähnt, mit Katalysatorkombinationen
aus
a) in inerten Dispergiermitteln löslichen Vanadiur.halogenidverbindungeii
und
b) aluminiumorganischeu Verbindungen der Formel H3Al9Cl3 und/
oder RAlCl0, worin R « Alkylreste mit 1-6 Kohlenstoffatomen
bedeutet und gegebenenfalls
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c) Tieaktivatoren für die Katalysatoren, wie Trichloressigsäureester,,
Thionylchlorid, Hexachlorcyclopentadien oder HexacUlorcyclop-entenon.
Bei der aus der zitierten US-Patentschrift S 093 G20 bekannten
Verwandung von Aluniniuratrialkylen oder Dialkylaluniniummonohalogeniden
anstelle der erfindungsgemäß verwendeten Alkylaluminiumr-esqui-
oder -dichloride werden bei verringerter Katalysatornutzung Copolymerisate mit verschlechterten Vulkanisateigenschäften
erhalten, wie aus den später folgenden Vergleichsversuchen hervorgeht.
übrigen sind die er fin dungs gemäß benutzten AlkylaluminiuEisesquichloride
und Alkylaluminiumdichloride technisch leichter zuganglich
als; die höher alkylierten Aluminiumorganyle und können außerdem
gefahrloser gehandhabt v/erden.
Von den angeführten Älkylaluniniuinsesqui-· und -dichloriden wird
Äthylaluminiumsesquichlorid bevorzugt.
Von den in inerten Dispergiermitteln löslichen Vanadiumhalogenidverbindungen
wird bevorzugt VOCl., benutzt. Es können aber auch andere Vanadiumhalogenide, wie VCl., VO(OC0H1.)Cl0, VO (OC0H-)OC1 "
( ' 0: ο Ο Δ Δ Ό Δ
und andere benutzt werden.
Durch den Einsatz der bekannten Reaktivatoren kann man die Kataij'Batornutzung
erheblich steigern und das Molekulargewicht der Copolymerisate regeln. Von den bereits angeführten Reaktivatoren
werden Trichloressigsäui-eester wegen ihrer großen Wirksamkeit
bei geringem Verbrauch bevorzugt. Die benötigten Reaktivatormcngen
hängen ganz speziell von der Wirksamkeit der verwendeten Reaktivatoren ab.
"Die Darstellung eines für die Copolymerisation geeigneten hochaktiven Mischkatalysators wird so vorgenommen, daß man die Lösung
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der Vanadiumverbindung und der aluminiur-iorganischcn Komponente
jeweils getrennt und laufend dem Polynerisationsansatz in gleichbleibendem
Verhältnis zusetzt. Die ReaTrk ivat or verbindung kanu man
vorher mit der Vanadiumverbindimg mischen oder auch getrennt zudosieren.
Legt man die Katalysatorkomponenten gemeinsam im Polymerisrtionsgefäß
vor, so erzielt man kurzfristig eine hohe Polymerisationsgeschv/indigkeit,
die aber sehr schnell abfällt, was zu einer sehr
geringen Katalysatornutzung führt. Außerdem erhält man Produkte von in.bezug auf die Eigenschaften der Produkte unvorteilhafter
•chemischer Verteilung der Llonomereneinheiten im Makromolekül und
von unerwünscht großer Llolekularuneinheitlichkeit. Die Folge
davon sind unvorteilhafte Eigenschaften der Vulkanisate.
Verändert man während der Polymerisation das Aluminium/Vanacliuu-Verhaltnis,
so erhält man ebenfalls Produkte von großer Molekular-'
Uneinheitlichkeit.
Die Katalysatorkoinponenten v/erden zweckmäßig als Lösungen in
inerten Dispergiermitteln, in denen auch die Polymerisation stattfindet (s. weiter unten), gehandhabt.
Das molare Verhältnis Aluminiumorganyl/Vanadiumhalogenid kann in
weiten Grenzen, z. B. von 1 bis 30 schwanken. Zweckmäßig arbeitet man aber bei einem Verhältnis von 5 bis 15.
Trichloressigsäureester oder Bei Verwendung von7Thionylchlorid als Reaktivator benutzt man
ein Aluminiuinorganyl/Reaktivator-Molverhältnis von 2 bis S, bevorzugt
3,bis 4, und ein VanadiumhalogeniaZ-Reaktivator-lIolverhältnis
von 0,1 bis 1,0, bevorzugt 0,25 bis 0,5. Verwendet man Hexachlorcyclopentadien als Reaktivator, so beträgt das Aluminiumorganyl/Reaktivator-lIolverhältnis
0,1 bis 1,0, bevorzugt 0,15 bis 0,5, und das Vanadiumhalogenid/Reaktivator-IJolverhältnis 0,005
bis 0,2, bevorzugt 0,01 bis 0,05. Wird dagegen ein Reaktivator
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verwendet, der aus einem Gemisch von 66 % Hexachlorcyclopentadien,
12 % asyrn. Hexachlorcyclopentenon und 22 % syin. Hexachlorcyclopentenon
besteht, so v/ählt man als Aluninxumorganyl/Reaktivator-Molverhältnis
1 bis 5 und ein Vanadiumhalogenid/Reaktivator-Molverhältnis von 0,05
bis 0,25.
Die Katalysatorkonzentration im Polymerisationsansatz kann ebenfalls
in\reiten Grenzen, z. B. von 0,01 bis 10 nliol Vanadiumhalogenid/l
Lösungsmittel schwanken.' Zweckmäßig arbeitet man bei einer Konzentration von 0,1 bis 1,0 inMol Vanadiumhalogenid/l.
Dio Copolymerisation wird in inorten Dispergiermitteln, wie in
Hexan, Heptan, Cyclohexan, Methylcyclohexan, Tetrachloräthylen
oder Mineralölfraktionen im Siedebereich der Dieselöle durchgeführt, die sorgfältig von Sauerstoff- und Schwefelverbindungen, von. ungesättigten
Verbindungen und Feuchtigkeitsspuren befreit wurden. Sie kann aber auch in flüssigem Propylen vorgenommen werden.
Die Copolymerisation kann bei Temperaturen zwischen +15 und +1000C durchgeführt werden. Vorteilhaft arbeitet man aber bei
Temperaturen zwischen 30 und 70°C. Eine Polymerisation unterhalb 15°C führt zu erheblichen technischen Schwierigkeiten, insbesondere
ist dann die Abführung der Polymerisationswärme sehr schwierig und technisch auf v/endig. Im übrigen läßt sich bei den
niedrigen Temperaturen das Molekulargewicht nur unvollkommen regeln.
Die Copolymerisation kann bei Drücken zwischen 1 und 25 ata durchgeführt werden, vorteilhaft arbeitet man aber bei Drücken
zwischen 1 und 10 ata.' Die Copolymerisation kann ansatzweise und kontinuierlich durchgeführt v/erden, vorteilhaft arbeitet
man aber kontinuierlich.
Die kontinuierliche Copolymerisation kann so durchgeführt werden, daß man 'in ein mit Rührer und mehreren Stutzen ausgestattetes
Reaktionsgefäß laufend inertes Dispergiermittel in mehreren Toil-
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strömen'pumpt. Die vier Teilströme enthalten:
1. Teilstrom:
ein At'hylen-Propylen-Gemisch bestimmter Zusammensetzung,
2. Teilstrom:
das bzw. die erfindungsgemäßen Termonomeren 2'-MBN und/oder
3*-MBN in bestimmter Konzentration,
3. Teilstrom:
die aluminiumorganische Komponente in bestimmter Konzentration,
4. .Teilstrom:
die Vanadiumverbindung, gegebenenfalls in Verbindung mit einem Reaktivator, in bestimmter Konzentration.
Die Katalysatorkomponenten werden in einem bestimmten Verhältnis in konstanten Mengen dosiert. Ein konstanter Druck im Polymerisations
kessel wird dadurch aufrechterhalten, daß je nach Katalysatoraktivität
eine bestimmte Menge an Äthylen und Propylen dem ersten Teilstrom zugesetzt wird. Die Dosierung der Tor".onomerenrienge wird
genau auf die Äthylen/Propylen-Aufnähme abgestimmt, um eine gute,
möglichst statistische Doppelbindungsverteilung im Copolymerisat zu erzielen. Die Polymerisationswärme wird durc'i Kühlung des Kessels
abgeführt. Man hält möglichst eine konstante Temperatur aufrecht. Die Verweilzeit der Reaktionsmischung im Kessel kann in weiten
Grenzen schwanken, beträgt zweckmäßigerweise aber 20 bis 60 Minuten. Die Polymerlösung wird kontinuierlich aus dem Kessel ausgetragen.
Der Katalysator wird mittels Alkoholen, wie Methanol, Äthanol, Isopropanol, Butanol oder Wasser desaktiviort. Die Polymerlösung
wird mit V/asser extrahiert und mit einem Stabilisator versetzt. Schließlich wird das Polymere vom Dispergiermittel durch Wasserdampfdestillation
befreit. Die Trocknung des Polymeren kann mit den üblichen", aus der Kautschukindustrie bekannten Trocknungsaggregaten vorgenommen werden.
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... 1595505
Die diskontinuierliche Copolymerisation kann im Prinzip v/ie die
- kontinuierliche Copolymerisation durchgeführt werden, nur hat man dafür Sorge zu tragen, daß bei Beginn der Polymerisation das
richtige, für die Herstellung von Produkten gleichmäßiger Zusammensetzung notwendige Monomerengemisch (Äthylen/Propylen/MBN)
bereits vorliegt.
Die auf diese V/eise hergestellten hochmolekularen kautschukartigen
Copolymoren sind über einen langen Zeitraun lagerungsstabil.
Sie können mit den bekannten Rezepturen mit Schwefel vulkanisiert und nach bekannten Verfahren zu Gummiartikoln verschiedenster
Art verarbeitet werden.
Die folgenden Beispiele dienen zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung.
Copolymerisation von Äthylen, Propylen und verschiedenen Termonomeren
mit einer Kätalysatorkombinatxon aus VOCIo un-d (C0H-) ,,A1OC1Q in
Hexan bei vergleichbaren Bedingungen und anschließende Vulkanisation der entstandenen Copolymeren von vergleichbarem Doppelbindungsgehalt.
(Der Gelgehalt der Copolymerisate wurde durch den in Toluol unlöslichen Gewichtsanteil, die Vulkanisationsgeschwindigkeit
durch die bis zum 90%igen Anstieg des Moduls im Agfa-Vulkameter
erforderliche Zeit bestimmt).
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BAD
cn to co
Termonomeres | R:- -oi=oi2 | r-Wert " -gegenüber |
Gelbildungs-. nei-gung |
sehr groß | Vulkanisations- geschwindigkoit ■*·) |
R: -0I0-OI0-CH=CH0 Δ Δ Δ R: —ΛΑ |
3 6 | mäßig | |||
Bekannte J\ Alkenylnorbornene: -^**"/ \ |
Erfindungsgemäße AlkenyInorborneno: |
• | sehr groß sehr gering |
||
i | R: -OI2-C = 01-0I0 | 8 | mäßig | ||
1 OI3 R: -0I2-Oi=C - 1CH3 |
7 | sehr gering | mäßig | ||
QI3 | 8 9 |
sehr gering | keine brauchbaren s Vulkanisate sehr gering |
||
Als TerrP.onomere bekannte Diene: |
|||||
Dicyclopentadxen trans-Hcxacü cn-1, 4 4-Mothyl-cis-l,4-hexadien S^-Dimethyl-ljG-octadicn 1,3-Eutadien (vergiftet völlig den Kontakt) |
9 | sehr groß | |||
9,5 | mäßig gering gering |
sehr groß | |||
8 0,5 1 1 <0,5 |
gering mäßig mäßig keine brauchb. Vulkanisate tt tt ff tt tf ff |
+) Vulkanisation bei IGO C mit folgender Rezeptur: 100 TIe. Kautschuk,
1,5 TIo. Schwefel, 50 Tie. IIAF-Ruß. ' ·
ZnO, 2 Tie. Thiuram MS,
1595-505
Kontinuierliche Copolymerisation
In. einen mit einem Rührer und mehreren Stutzen versehenen Reaktionskessel von 15 1 Inhalt wird laufend Hexan in mehreren Teilströmen
gepumpt. Die Teilströme enthalten:
1. Ein Äthylen-Propylen-Gemiseh bestimmter Zusammensetzungj
2. ein Gemisch aus 70" %.2'-MBN und 30 % 3'-MBN in bestimmter
Kon^entration;
3. Xthylaluminiumsesquichlorid (Al) in bestimmter Konzentration;
4. Vanadiumoxychlorid (V), gegebenenfalls im Verein mit Trichloressigsäuremethy!ester
(TCE), in bestimmter Konzentration.
Die Katalysatorkomponenten werden in einem bestimmten Verhältnis in konfstanten Mengen dosiert. Ein konstanter Druck im Polymeri-•
sationskessel wird dadurch aufrechterhalten, daß je nach Katalysator aktivität eine bestimmte Menge an Äthylen und Propylen dem 1. Teilstrom
zugesetzt wird. Die Dosierung des MBN wird genau auf die Äthylen/Propy.l en -Dosierung abgestimmt.
Man erhält eine konstante Temperatur im Kessel durch Mantelkühlung
desselben mittels Wasser aufrecht.
Es Y/ird eine bestimmte mittlere Verweilzeit dos Katalysators im
Kessel dadurch eingestellt, daß man eine bestimmte Menge an Gesamthexan
in den Kessel einspeist und wieder austrägt. Die im Kessel gebildete Polymer-Hexan-Lösung wird kontinuierlich mittels einer
Zahnrad/. ::upe ausgetragen und in einem Behälter von 200 1 Inhalt
mit destilliertem V/asser verrührt. Gleichzeitig wird 0,2 Gewichtsprozent
Bis-(4-hydroxy-3-tort.-butyl-6-methyl-phenyl)-sulfId
'^), bezogen auf das Polymerisat, zugesetzt. Man laut
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1595905
das Yfasser absitzen und trennt es von der Polymerlösung ab.
Das Polymere wird schließlich vom Hexan durch Wasserdampfdestillation,
in einem Rührkessel befreit. Das Polymerisat fällt in Form von kleinen Kügelchon (ca. 3 bis 10 tan Durchmesser)
an -und v/ird in einem Vakuumschrank bei 70 bis ICO C
getrocknet.
Die Einzelheiten zur Copolymerisation sind aus Tabelle 2 ersichtlich. .
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6 6.S I m 96 00
ispiel | TeagJ Druck | 46 | atu | Durchsatz | Verveil. | C H /C H /KBH | VOCl I AIsVsTCE t | (Hol Tl3 | 7,5:1:3 | Polya.-Gehalt | Katalysator | Gov.4 C H6 | Gew.-^ KBM | RBK-Kutzg. J | Kooncy- | \ red | % Unlös | Asche- |
i | 46 | 3 | [l Hexan/h) | zeit | (jtol Tl.] | [bRoIA] | 12:1:0 | c.LSsg.^Gev.-y | nutzung Tg Polyra./g . |
in Pci ye. | ia Polys, | ω | viskosi- tat |
3,« | liches in ■ Toluol |
gehalt | ||
1 a | 46 | • | 30 · | 30 | 1:2,75:0,012 | 0,3 | 8:1:0 | 3,3 | 632 | 38,0 | 3,48 ■ | 93 | 94 | 3,32 | 0,07 | 0,05 | ||
1 b | 46 | I | I | t | 1:2,75:0,015 | 1 | ' | 4,1 | 530 | 44,5 | 3,51 | 94 | 112 | 2,44 | 0,10 | 0,14 | ||
1 c | 52 | I | I | I | 1:2,75:0,015 | I | 8:1:3 | 4,0 | 514 | 42,5 | 4,03 | 98 | 112 | 2J5 | 0,05 | 0,07 | ||
1 d | 44 | I | I | I | 1:2,50:0,015 | * | 12:1:0 | 5,9 | 774 | 48,7 | 3,13 | 95 | 43 | ' | 0,06 | 0,04 | ||
1 e | 44 | I | I | I | 1:1,25:0,013 | 1 • I 8:1:0 |
4,7 | 605 | 32,0 | 3,24 | 91 | 102 | 3,48 | 4,24 | 0,02 | |||
1 f · | 44 | t | I | I | 1:2,50:0,030 | I | 4,3 | 555 | 41,5 | 5,90 | 82 | 115 | 3,37 | 0,17 | 0,08 | |||
1 ς· | 44 | I | I | I | 1:2,50:0,050 | ■ ι ■ | 4,0 | 514 | 38,0 | 8,70 | 61 | 126 | 3,17 | 0,15 | 0,12 | |||
1 h · | I | J | I | 1:2,50:0,070 | 0,25 | 3,8 | 488 | 37,2 | 12,14 | 70 | 118 | 3,26 | 0,35 | 0,09 | ||||
1 i · | ■ | • | 1:2,50:0,070 | 5,0 | 777 | 36,8 | 13,31 | 81 | 87 | .0,44 ' | 0,31 | |||||||
■ ~" : reduzierte spezifische Viskosität, gcisessen bei 135 in 0,1 ?igor Oekahydronaphthalinlösung
=g * Bereich außerh.ilb desbrf indungsgomäßen Verfahrens (Verg lcichsboispicl ο)
Diskontinuierliche Copolymerisation
6 1 Hexan werden unter Luft- und FeuchtigkeitsausschJuß in einen
Glasgefäß von 12 1 Inhalt, das mit einem Edelstahl-Lochblattrübrer,
drei Schlifftropf trichtern, einem Rückflußkühl ei* mit anschließendem
Quecksilberüberdruckventil, einem Gaseinloitungsrobr und einem
Thernoneterstutzen versehen ist, bei der gleichen Temperatur, bei
der anschließend polymerisiert wird, unter Rühren mit cinoni Gasgemisch
aus 3 Volumenteilen Äthylen und 7 Volumenteilen Propylen gesättigt. Anschließend wird eine beistimmte Menge HBN - in ΟΌτγλ
des reinen 2'--1.1BN-Isomer en oder als Gemisch aus 70 % 2'-LiBN und
30 % 3'-1IBN - vorgelegt. ·
Nachdem mau auf diese Weise' dafür Sorge getragen hat, daß vor Beginn
der Polymerisation das richtige, für die Herstellung von Produkten gleichmäßiger Zusammensetzung notwendige llonomorcngenisch aus Äthylen,
Propylen und MBN vorliegt, setzt man der Hexanlösung noch eine bestimmte Lienge an Äthylaluminiumsesquichlorid bzw. -dichlorid zu und
stellt dann die Gaszufuhr ab. Danach läßt man eine bestimmte Menge an Äthylaluminiumsesquichlorid bzw. -dichlorid, gelöst j η 500 ml
Hexan, sowie eine bestimmte !-.!enge an Vanadiiüiioxychlorid, gegebenenfalls
im Verein mit Trichloressigsäuremethylester (TCK), ebenfalls
gelöst in 500 ml Hexan, gleichmäßig während 100 Minuten der Polymerisationflotte
zutropfen. Wenn die Polymerisation kurz nach Beginn
des Zutropfens des Katalysators eingesetzt hat, bemerkbar an dem in
der Apparatur auftretenden Unterdruck, wird zum Druckausgleich das Polymerisationsgas (Xthylen/Propylen-Verhältnis » 2/1) eingeleitet.
Die Gaszufuhr wird so geregelt, daß das an die Apparatur angeschlossene
Quecksilberdruckventil keine größeren Schwankungen als +5 und
-10 mm Quecksilbersäule anzeigt, ohne daß Abgas entweicht. Korrespondierend mit der Äthylen-Propylen-Gaszufuhr wird eine bestimmte ,'ienge
MBN, gelöst in 500 ml Hexan, während der gesamten Polymerisationszeit
so zugetropft, daß immer ein bestimmtes Molverhältnis von Äthylen :
Propylen : MBN aufrechterhalten wird. Nach 2 Stunden wird der PoIy-
009818/1599
BAD ORIGINAL
merisationsansatz durch Zugabe von 2 1 destillierte::1.. Wasser unter
gleichzeitigem Durchleiten von Sticlistoff abgebrochen. Es wird
auf 6O°C geheizt und nach Abziehen des ersten Y/ascbv/assers noch
zweimal mit je 2 1 Wasser bei 60 C zur Entfernung der Katalysatorreste ausgerührt. Anschließend wird 'das Lösungsmittel mit !','acverdampf
abgetrieben, der anfallende zähe Polyiaei^isationskuchon zerkleinert
und im Vakuumtrockenschrank bei 200 ram Druck und 60 bis 70°C bis zur Gowichtskonstanz getrocknet.
Die Einzelheiten zur Copolymerisation sind aus Tabelle 3 ersichtlich.
009818/1599 bad ORIGINAL
Tibtllt 3
66Sl/8ItSOO
Q3U2U
»reel. |
ttigetr. |
IQCl3
ntgttr. |
ICE
W! . ugttr. |
·· | • |
Hem
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Cc] | Ty» |
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M«etr. | zudosiwt |
Aasbtutt
CO |
e/h.rt¥ | • | 53 | 6tv.-Z MBIf | KBK-Ntttig. CtJ |
Civ..* C3H6 | ■ | 38.7 | % ünlöi- lichcj in loluol |
• | « 1^ red |
105 | |
. fr | 10 | IS | 1.5 | I | JO |
70? 2.
30*3- KBI |
2.5 | 31 . | 2/1/0,01 | UO | 160 |
•
1.35 |
98 | W.5 | 0i03 ■ | 2.86 | 109 | ||||||||
2k | ■ | ■ | ■ | • | ■ | ■ | ■ | 5 | 78 | 2/1/0,02 | 484 | 161 | 2,64 | 95 | . "J | 0.30 | 3.13. | 1.Ml | |||||||
• | V | 0.75 | 2.25 | .35 | • | 2 | 22 | ■ | 95 | 2.54 | 92 | 36,8 | 0,02 | 3.32 | ,1TO | ||||||||||
t* | t | 15 | 1.5 | • | T.3 | I | ■ | 5 | 25 | ■ | 154 | 51 | 2.70 | 89 | 39.0 | 0,0« | 3.86 | : 3? | |||||||
2« | • | 20 | 2 | 10 | U | 40 | 2-JSi | 2- | 74 | 458 | 125 | 2,60 | 96 | 37,4 | 0,06 | 1,51 | |||||||||
70*2- | >·ΐ5ο ; | ||||||||||||||||||||||||
15· | 1.5 | 35 |
181
30*3- |
5 | 24 | • | 159 | 2,65 | 90 | 0,03 | 3,94 | ||||||||||||||
IBM | |||||||||||||||||||||||||
*«.: ndiuitrit tptiiiitcht Viskositit. $csema bei 135°C ie 0,1 *iger ypg
* Wrcieh *uft«rh»lb des erfindunosgeaößen Verfahrens (Vergleichsbeispiele)
iisiell* *m
xird Xtfeylataiiiiaadichlorid mwodei
•co
cn ο
•4HI
" ■ ■ ■ · ■ . ι
Beispiel 3; (außerhalb des .Patentanspruchs)
Diskontinuierliche "Copolymerisation
Verwendet man anstelle von Alkylalurainiumsesqui-· oder -dichloriden
Aluminiumtrialkyle oder Dialkylaluifliniummonochloride und verfährt
im übrigen wie im Beispiel 2, so erhält man bei verringerter Katalysabrnutzurig· Copolymerisate mit verschlechtei'ten Vullcanisateigenschaft en. ■'"'■ ·
im übrigen wie im Beispiel 2, so erhält man bei verringerter Katalysabrnutzurig· Copolymerisate mit verschlechtei'ten Vullcanisateigenschaft en. ■'"'■ ·
Die Einzelheiten zur Polymerisation sind aus Tabelle 4, die VuUcanisateigenschaften
aus Tabelle 5 ersichtlich.
00981871599
BAD ORIGINAL-
Iah·!!· 4
AJ | Typ | St/8 | 18600 | V^KoIJ | ICE | Hezaa | 0I" | KBN [ticQ | Typ | »orgel. | zugetr. | 70 | Koi n. | Ausbeute | 106 | Gev.-X K3H | KBHiKut:g. | Gew.4 C3H6 |
Itches in
Toluol |
7lred | \ | |
eispiel | voa | 1 | C | • | 29 | zudosiert | ■W | 57 | ||||||||||||||
Ai(C2H5Ja | »orgel. | zugetr. | zugetr. | zugetr. | 7,7 | 35 | 70 % 2-JS3 30 ί 3-as |
2 | 42 | 2/1/0,02 | 48 | 93 | 38,5 | 0,48 | 1,28 | 4I | ||||||
• | 2 | 12,5 | 7,3 | 30 | I | ■ | 48 | ■ | 423 | 34 | Ψ | 95 | 30,7 | 0,64 | 2,27 | Al | ||||||
3a· | ( | 22 | 1,5 | 6 | 7,2 | ■ | I | I | 10 | 2/1/0,03 | 170 | 27 | 421 | 85 | 33,0 ' | 1,0 | 2,2!» | y | ||||
3b· | I | ■ | 7 | • | ■ | ■' .'· | ■ | I | 4 | 7 | 2/1/0,04 | 143 | 22 | 6pO | 76 | 25,0 | 4,27 | 3.21 | >> | |||
3 c · | ■ | t | t ' | • | 7,1 | 30 | I | 5 | 8 | 2/1/0,02 | 101 | 23 | 2^4 | 90 | 37,4 | 0,71 | 2,53 | I, t |
||||
3d · | Al(C2H^)3 | I | I | I | • | 7.1 | I | I | I | I | .80 | 2.23 | 75 | 39,1 | 2,68 | *.31 | IV, | |||||
3 e ' |
I ■ ■
j Al(iC H J- ! 4 9 3 |
10 | 15 | I | * I |
7,11 | I | t ■ | I | I | 65 . | 2,48 | 78 | 38,4 | 2,53 | 4,25 | >« | |||||
3f ' | 10 | 15 | * | t · | (8 | |||||||||||||||||
3g# |
10
I t |
15 | ||||||||||||||||||||
" Bereich außerhalb des erfindungsgcnäßcn Verfahrens (Vcrgleichsbcispiele)
■ 91 ~
Yu lkani sat ion ■ ..
Aus den in den voranstehenden Beispielen 1 bis 3 aufgeführten Terpolymerisaten
werden Vulkanisate nach folgender Rezeptur hergestellt:
Te:rr>olymerisat ' ' 100 Gewichtsteile
HAP-RuB 50 "
ZnO 5 "
Tetraiiu3.tüylthiuramraonosulfid 1?3 "
Schwefel . · 1 Gewichtsteil
Vulkanisierungstoniperatur: 1600C.
ν Die Vulkaaisationsgesch\V5.ndigkeit, ausgedrückt durch den t „-Y/ert
(^ die bis zuia 90%igen Anstieg des im Agfa-Vulkameter gemessenen
Moduls erforderliche Zeit), und die statisch-mechanischen Vulkanisateigenschaften
bei 20 C sind in Tabelle 5 aufgeführt. Daraus äst er-Sicht
lieh, daß sowohl mit kontinuierlich als'aucüjnlt diskontinuierlich
hergestellten jCopolynerisäten- aus Xthylen, Propylen und MBN eine
•hohe VuIkanisationsgeschY/indigkeit und gute statisch-mechanische
Vulkanxsateigenschaften erzielt werden können.
Eine Steigerung des MBN-Gehaltes bei.Konstanthalten aller anderen
Parameter bewirkt bis zu einein .gewisseil Ausr.iaß folgende Änderungen
im.Vulkanisatverhalten:
Erhöhung der Vulkaiiisationsgeschwindigkeit und des Moduls.
Erniedrigung von Bruch-, Kerb- und bleibender Dehnung und Kerb- ·
Fähigkeit". -
Reißfestigkeit, Rückprallelastizität und Härte, v/erden praktisch
nicht beeinflußt. *
00 9818/159 9
BAD ORiGiKiAt
1515105
Die günstigste Kombination der mechanischen Eigenschaften wird bei
einem MBN-Gehalt von ca. 3,S bis 4,5 Gewichtsprozent erzielt
(s. Beispiel la, lc, Id).
Eine Steigerung des MBN-Gehaltes über 4,7 Gewichtsprozent bewirkt
zwar eine weitere Erhöhung des Moduls, dafür muß aber eine untragbare
Verringerung von Bruch- und Kerbdehnung und Kerbzähigkeit in Kauf genommen werden. Die bleibende Dehnung wird praktisch nicht
mehr verringert. Auch' die Vulkanisationngeschwinäigkeit läßt sich
nicht mehr steigern (s'. Beispiel Ig, Ii« Ik).
f Terpolymerisate mit einem MBN-Gehalt' unter 2 Gewichtsprozent
(s. Beispiel 2a) sind ebenfalls ungenügend, und zwar bezüglich Vulkanisationsgeschwindigkeit, "Reißfestigkeit, Modul und bleibender
Dehnung. . . -
Verwendet man anstelle von ÄlkyXaluisiniumsesqui» oder -dichloriden
Aluminiuratrialkyle oder Dialkylalurixiniur-v.nonochloride als metallorganische
Komponente des Zieglor-Kontaktes, so erhält man Produkte,
deren Vulkanisationcgeschwindigkeit wesentlich geringer ist und
deren statisch-mGChartischG Vulkanisateigenschaftrn ebenfalls deutlich
schlechter ausfallen (s. die Beispiele 3a bis 3g). Auffallend
ist vor allem, daß es nicht gelingt, Produkte mit genügend niedrigen V/erten für die bleibende Dehnung herzustellen.
BAD 0RK31NAL
009818/1599
labil It 5
01 CO
•αϊ
66SI/818600
Pill ■ | 1* | 1 b | 1 C | kQ/«2J | φ *4Am*l * t | 30 j 30 | 112 | 30 | 1 * | i · | 1 f | 1 b· | 15 | ti· | 2 a· | 35 | 2 b | 2c |
13
26 52 |
2' | 2 e | 2f | 3·· | 3 b· | >f | '•3d· J 3 ·· | 37,4 | 3f· | 3 |
3,48 | 3,51 | 4,03 | ° al # ΙΟΟί O 200ί I »°* |
94 | 49 | 112 | 3,13 | 3.2A | 5,68 | 12,14 | 201 . | 13,31 | 1.35 | 1O5 j | 2,64 | 2,54 | 21 | 2,70 | 2,60 | 2.65 | 2.56 | 2,82 | 4,21 | 6,30 j 2,74 | * . | 2,23 | 2. | ||
-U3H6 j 33,0 hS^i42,5 | > btikiglwit ** [>β/β·] | 43 | 20 | 50 | «,7 | 32,0 | j «.5 | 37,2 | 360 | 36,3 j 44,5 | 43 | *1.3 | 35,8 | 290 j 320 | 39,0 | 37,4 | 33,7 | [ 38,5 | 30,7 | 33,0 | 25.0 | 44 | 39.1 | 38, | |||||
01/100 Tl. Copoly», | bdtbnung % | 20 · | 16 | 23 | - | 50 | ' 30 | 30 |
29
83 160 |
25 | Έ. | 35 | 50 | 50 | .-' | 50 | m | - | • ' ■ | 15 | • | 50 | 50 | ||||||
(10O0C) | 16 | 214 | 16 | 102 | 115 | 118 | 13,5 | 87 | 26 | 109 | 150 | 170 | 35 | >150 | 40 | 40 | 39 | 65 | 35 | >156 | >15C | ||||||||
tit öl | 208 | 560 | 215 | - | 66 | 50 | 52 | 1.10 | 43 | 163 | 44 | 50 | 76 | m | 70 | i * | - | - | 42 | 28 | 73 | « | |||||||
'..-Ztit / 16Ce C«i«-1 | 610 |
17
41 ,85 |
150 | 25 | ] 20 j 20 | 20 | 880 | 25 | 15 | 15 | 20 | 25 | 40 | 35 | 35 | 30 | 180 | 40 | 3! | ||||||||||
/160° [niflj] |
18
42 12 |
21 |
20
47 95 |
20 | 20 | j 16 | 15 | 11 17 i31 |
, 20 j 10 | 10 | 17 | 20 | 36 | 28 | 26 | 25 | 550 | 36 | 3< | ||||||||||
3ftstJgkiit * | 22 | 230 | 21 | 211 | 220 | 182 | 212 | 30,5 | 194 j 200 | 210 | 192 | 220 | 87 | 191 | 148 | 187 |
30
53\ 81 |
133 | IV | ||||||||||
230 | 220 | 5B0 | 600 | 450 | 400 | 520 | I 650 : 730 | 650 | 640 | 690 | 440 | 630 | 530 | 490 | 22 | 480 | |||||||||||||
21
42 14 |
16
4Γ 86 |
21
54 107 |
27
76 149 |
14
29 62 |
14
31 64 |
17
34 69 |
18
39 80 |
14
28 52 |
29
52 85 |
S
83 |
37
68 112 |
230 |
16
33 63 |
t 4 7 |
|||||||||||||||
26 | 21 |
18
• |
14 | 22 | 20 | 26 | 22 | μ~ | -Ji | » | 28 | 17 | 2 | ||||||||||||||||
280 | 230 | 190 | 130 | 270 | 300 | 2SO | 220 | 280 | 240 | 200 | 200 | 24 |
* Bereich«ificrh*lb des erfindungsgenäßon Verfahrens (Vorglcichsbcispiefc)
66SI/8186Q0
iei | 1 a | 1 b | 1 c | id p. I | 1 ! . 1 f· j 1 hfi |
1 i· | 2 a» j! 2 b | 63 | 2 c | 2 d | 2 ο | 2 f I 3a» j 3 b· | j 4<t j 48 |
3 ee | 3d» j 3 e* | 37/22 | 3 f |
rail elastizität .*** % | 43 ! 45 ι |
'47 | 45 I 45 j | 46 I 45 S |
42 | 44 j | 12/8 | 44 | 48 | 47 | A8 | 47 . | 42 j 45 | 45 | |||
67 ! 69 j 6S | /3 j 6.0 ι | 69 I 72 j |
70 | ■61 I | 64 j ft | t i Cn ir\ "' \ '" i |
'79 | 84 J 63 | 65 | ||||||||
end? D&hwng nsSh 1l / 15' % | 10/7 j 11/8 I 9/6 I - ι |
14/11 J12/10 j | 9/6 j 8/6 | 10/7 | 22/15 j | 13/10 111/8 I U/iojii/ai] 32/17 j 42/26 134/19 I t ι Il · j I |
56AO | . 35/19 | |||||||||
or; 53?^ .
DI!<: 53507 EiV NS II aus DIS 53504
PT·; r-rr^
Bereich außerhalb des erfindungsgcmäßen Verfahrens (VergIcichsbcispiele)
>cn σ)
ο
Beispiel 4: (außerhalb des Patentanspruchs}
Ko α t inu i er 1 i cn e Co ρ ο 1 yiaer i s a t i ο η
'Folgende-Diolefine-werden'anstelle von MBN mit Äthylen und Propylen
copolymerisiert: "
5~(2:t-butenyl-). norbornen (~2), "BN", (Beispiel 4a)
5- (-3'. 5' -Dimethy 1-49 -liexeny 1-) norbornen (-2) , "DMHNlf (Beispie 1 4b)
Endo-Dicyclopentadien, "DCP" (Beispiel 4c)
Die-Polymerisation wird entsprechend Beispiel 1 durchgeführt. Die
Einzelheiten sind aus Tabelle G ersichtlich.
009318/1599
BAD ORIGINAU
T a.4b e 1 1 e 6
66Sf/818600
Kontinuierliche Copolynerisation bei erhöhtem Druck rät verschiedenen Diolefinen
-J * V. |
Diole fin |
Ter.p. | Druck' M: |
Durch satz (1 Hexan/h] |
Verweil-i zeit ! Qin.J |
C^/CX/Diole- ίαη [ω τι] |
VOCL I ft 1 /"ϊ~"ϊ j ίΏ TiQJl /1 ·— |
Al/V/TGt j | Dolyn.-Gehalt | Kataly- | G5U.-? | ' Gev.-2 Diole fin in Polyn. |
Diole- fin-iiutzg. - |
Hoοηsy« Viskosi tät |
2,65 2,53 2,93 |
% ünlös-· liches in Toluol |
Asct geht Gev. |
• * * |
BN DMHN DCP |
50 48 44 |
3
3 3 |
30 30 30 |
30 30 30 |
(1:2,5 :0,018) (1:2,5:0,018) (1:2,75:0,04) |
0,2 0,2 0,2 |
i 12:1:3 | 12:1:3 j 12:1:3,4| |
954 1050 f 689 |
48 | 3,80 4,65 4,62 |
92 90 60- |
11.8 117 |
0,57 0,05 1,04 |
■0",( 0,C |
||
* Bereich außerhalb des erfindungsgomäßcn Verfahrens (Verjleichsbeispicle)
.t
Ό
0 >
cn •CTD ■on JCD O
Vulkanisation
Mit einigen der unter Beispiel 1 (lc, If, Ig) und den unter
Beispiel 4 aufgeführten Terpolymerisaten werden Vulkanisate
gemäß folgender Rezeptur hergestellt: ·
Terpolymers sat . 100 Gev/ichtsteile
JSAF~Kuß - - · 75 " \
Mineralöl naphth. . .. ' 50 "
ZnO 5 " ' ., ■
Tetramethylthiuramdisulfid' 1,5 "
2-Mercaptobenzthiazol ' · 0,75 "
Schwefel - N ' 1 "
Vulkanisationstemperatur: 150 C Vulkanisationszeit: 30 und 60 Minuten.
Aus den in Tabelle 7 mitgeteilten Vulkanisateigenschaften entnimmt
man,
1) daß ein außerhalb des Patentanspruchs liegender höherer MBN-Gehalt
(s'. Bcispiele„l±' und Ig)
in den Terpoiyjiierisaten/zu deutlich schlechteren Ergebnissen bei
der statischen und dynamischen Vulkanisatprüfung wie auch der Wärmealterung führt; ·
2) daß Terpolymerisate rnit yergleichbarer Ungesättigtheit" (Zahl der
Doppelbindungen pro 1000 C-Atone), aber anderen Diolefinen als
__(s. Beispiele 4a, 4b und 4c;
IiIBN/eine zu geringe Beständigkeit bei der V/ärnealterung aufweisen
IiIBN/eine zu geringe Beständigkeit bei der V/ärnealterung aufweisen
und/oder schlechtere dynamische Prüfergebnisse zeigen.
ÖÖ98 1Ö/1599
BAD ORIGINAL
-U-
v- cn
S— CNI
CVI CNI
CVI CNI
ΙΓΝ -C-■I—
^—
CsJ OJ
CsJ OJ
O O O VO C~>
CNJ VD VCJ cr\
V- OS -3-
C^ CO
C~- CO
C3 CJ
-^* »;" C^
VO L/N. VO
O O O Γ— -J* CnJ
VO .VO VO
Cn/
CO
CO CO
VO VO
CNJ LT\ CC
VO VO VO
VO VO VO
csi ca
C <£>
OO
GD
cn φ
CSJ CSI ^
VO VO VO
VO VO VO
O •H Pi
BAD ORiGJNAL
cn co
Fortsetzung von Tabelle 7
spiel | "3 KJ | 30 • 60 |
Kin. Mir,. |
■■■1c. ■ I | 1.f* I | 1 g* ι | - S | 4 b· | ->70 ,47 |
I build-up Δτ L0C] |
30 60 |
Hin. Min. |
;·■«■ 35 |
- I 23 |
25 I
.25. |
>70 : | 60 . 43 |
||
'ibence Verforiiu | 30 60 |
Min. ' Min. |
21,0 '' 11,5 |
ί - |
2,8 | 17,5 ■ | 29,5 15,6 |
7 3 ' , ' · : , ' . ^ |
|
jodrich-Beli-5' ast [Std.3 |
7
6,5 |
h | 2 | 2,5 2,5 |
|||||
♦Bereich außerhalb des erfindungsgemäßen Verfahrens (Vergleichsbeispiele)
"} Väracalterung der 6O'-Heizstufe bei 120 C während 1Ί Tagen. ' ■
1) DIN 5350Ί bei 20°C '
2}'Olli 53503 bei 20°C , ·
3) nach Dehnung us 150 % / I Std. und 15 Hin. Relaxation bei 20"C
h) ASTR 0 623-52 T. Anfangste-.peratur 40°C; ΔT'-und bl. Verf. nach.30 Kin.
5} Rubber Cheü. Techn, 38/M1965), 719; Test-Tecperator ?0°C. '
(Jl
•:OD
XJ)
Claims (1)
- - 30 - :Patentansprüche: ·1. Verfahren zur Herstellung von mit Schwefel zxi Elastomeren vulkanisierbaren Copolymeren aus Äthylen, Propylen und einem 5-Alkenyl-2-norbornen mit mitt'elständiger Doi^pelbindung in der aliphatischen Kette mittels Katalysatorkombinationen aus Vanadiumverbindungen und aluminiumorganischen Verbindungen, dadurch gekennzeichnet, daß man 20 bis 75 Gewichtsprozent Äthylen, . 75 bis 20 Gewichtsprozent Propylen und 2}0 bis 4,7 Gewichtsprozent 5-(2f~ und/oder 31-Methyl~2'—butenyl-)»norbornen-2 in Gegenwart von Mischungen ausa) in -inerten Dispergiermitteln löslichen Vanadiumhalogenxd™ •verbindungen und "b) aluminiumorganischen Verbindungen der Formel R0Al2Cl3 und/ oder RAlCl0, worin R =· Alky Ir este mit 1 'bis 6 Kohlenstoffatomen bedeutet, und gegebenenfallsc) Reaktivatoren, wie Trichloressigsäureester, Thionylchloi'id, Hexachlorcyclopentadien oder Hexachlorcyclopentenon,nach dem Niederdruckverfahren copolymerisiert.2. Verfahren nach Anspruch 1,, dadurch gekennzeichnet, daß man50 bis 65,3 Gewichtsprozent Äthylen, 30 bis 45 Gewichtsprozent Propylen und 2,0 bis 4,7 Gewichtsprozent 5·-(2!- und/oder 3'-Methyl-2S -butenyl) -norbornen~(2) copolymerisiert.3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Copolymerisation in Gegenwart von Wischungen aus VOCIo und (C0H-)0Al0CIo durchführt.00981Ö/159Ö BAD ORIGINAL4) Verfahren, nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man Öle Copolymerisation in Gegenwart von' Mischungen aus VOCl0, . (COH_)^Al0Cl0 und Cl0C-COOCH0 und/oder Cl0C-COOC0H- durchführt.5. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Copolymerisation in Gegenwart von Mischungen aus VOCl3,(CoHr)oAlnClo und Thionylchlorid durchführt.%. Verfahren nach Anspruch 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß man • die VanPvdiumhalogenid-VerMndung und die aluminiumorganische Verbindung getrennt und in gleichbleibendem Verhältnis dem Reaktions·, raum der Polymerisation kontinuierlich zuführt.7·. Verfahren nach Anspruch 1 - fr, dadurch gekennzeichnet, daß man die Copolymerisation in eixaem inerten Dispergiermittel bei Temperaturenzv/isch führ.t.zv/ischen +15 und 100 C und Drücken zwischen 1 und 25 ata durch-8. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3, 6 und. 7, dadurch gekennzeichnet, daß man die Copolymerisation in Gegenv/art von Mischungen aus VOCl,, .und (C0Hj5) qÄ1qG1o in Hexan bei Temperaturen zwischen 30 und 700C und Drücken zwischen 1 und 10 ata durchführt.9. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 4, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet,• daß nan die Copolymerisation in Gegenwart von Mischungen aus VOCl0, (CAle.)okle\Clr{ und Cl0C-COOCH0 in Hexan bei Temperaturen zwischen 30 und 70 C und Drücken zwischen, 1 und 10 ata durchführt.iO. Verfahren nach Anspruch 1 -9, dadurch gekennzeichnet, daß man die Copolymerisation kontinuierlich durchführt.0698 U/1599BAD ORfGiNALVorgleich zwischen dem :rfindunscseniiißen Verfahren und den bekennten Vorfahren US-Patoatschrif t 3 003 620er£indunEsgemäßo3 Verfahren bekanates Vcxfahren-Monomere;
~5< -Olefine sS-Alkenyl-
«orbornea! £a±alysatoren;Xthylen; 20-75 Gew.% (50-05,5 Gew.%) Propylen; 20-75 Gow.% (30-45 Gew.%)2'-MBH > 2 Gow.%<4,7 Gew.% 3f-MBN > 2 Gow.%<4,7 Gow.% Xthylens 20-75 Gew.% .Propylen, Buten-1 und allg. »«Olefine mit 1-8 Kohlenstoffatomen (- 25 Gow.%)>4,9 <20 Govr.% 5-(2-Alkyl)-2 und/odor l-Alkenyl-2-norbornen iait Alkyl - C1-C7 und Alkcny!gruppe » C^-Cpqof ^, (;3j)0,(in inert ca LBcunsiialttotn B3Al2Cl^ odor RA1C1« R « Alkyl mit x-6 Kohlenstoffatomen VCl.. VOCl4.(in inerten Löcunssnittoln löslich)oder R9AlX R - Alkyl mit 1-12 C-Atomcn, K»C1 odorReaktiv
vatoren:Lösungsmittels .Temperaturs
Druck:Vorteile und
Eigenschaften
der 'Produkte«
die die Technik bereichernTrichloressigGiiureester, Thionylchlorid, Hexachlorcyclopentadien, HcxachlorcyclopeatononInerte Lösungsmittel15 bis1 bis 25 ata1) Trotz des cerineen Tennononcren gehalts hoho VuU:anicatioriGireechwindickeit, eehr ^loicbasaoi-.gor Einbau der Torxaononoron2) EigencchaftCGpcirtruaj Viclsweck und Spezialkaütschuke inerte20 bis 100°C- odor überdruckVul2sanicationGfjosehY/indiC"Oit boi höherem Ternonomcrcn gohalt nicht hühcrVielsweck-Kautßchuk (Dutadicn-Styrol-Kautschuk) Polymerο von Eautschuknatur009818/1599
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