CS273801B1 - Method of isobutylene's grafted copolymers production - Google Patents
Method of isobutylene's grafted copolymers production Download PDFInfo
- Publication number
- CS273801B1 CS273801B1 CS585188A CS585188A CS273801B1 CS 273801 B1 CS273801 B1 CS 273801B1 CS 585188 A CS585188 A CS 585188A CS 585188 A CS585188 A CS 585188A CS 273801 B1 CS273801 B1 CS 273801B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- isobutylene
- chloride
- polymerization
- polyvinyl chloride
- polar
- Prior art date
Links
Landscapes
- Graft Or Block Polymers (AREA)
Abstract
Description
Vynález se týká roubovaných kopolymerů isobutylenu blokovou polymerizací.The invention relates to graft copolymers of isobutylene by block polymerization.
Chlorid boritý (BCl-j) spolu s fluoridem boritým (BF-j), chloridem titaničitým (TiCl^), bromidem titaničitým (TiBr^) a chloridem ciničitým (SnCl^) jsou zahrnovány do skupiny Lewisových kyselin, které vyžadují přítomnost protogenní látky, aby byly schopny iniciovat polymerizací isobutylenu.Boron trichloride (BCl-j) together with boron trifluoride (BF-j), titanium tetrachloride (TiClCl), titanium tetrabromide (TiBr ^) and tin tetrachloride (SnCl ^) are included in the group of Lewis acids which require the presence of a protogenic substance, to be able to initiate by the polymerization of isobutylene.
Nereaktivita systému BClj-isobutylen v nepřítomnosti protogenní látky byla popsána již Pleschem v roce 1947 (P. H. Plesch, M. Polanyi, W. A. Skinner, 0. Chem. Soc. 257 (1947)) a později dalšími odborníky z oblasti základního výzkumu kationtové polymerizace (M. Chmelíř, M. Marek, Collect. Czech, Chem. Commun. 32, 3047 (1967); 0. P. Kennedy, S. Y. Huang, C. Freinberg, 3. Polym. Sci., Polym. Chem. Edn. 15, 2801 (1977)). Z uvedené literatury je zřejmé, že polymerizace isobutylenu v nepřítomnosti protogenní látky (jako je např. voda, chlorovodík, fluorovodík) samotný BClj neprobíhá, a to jak v nepolárním, ták i v polárním prostředí. V přítomnosti protogenní látky (vody, chlorovodíku) polymerizace isobutylenu ko-iniciovaná BClj účinně probíhá v polárním médiu (např. dichlormethanu, methylchloridu) pouze při nízkých teplotách (t < -50 °C). Při nízkých teplotách však polarita prostředí silně ovlivňuje průběh kationtové polymerizace isobutylenu a literatura výše uvedená prokazuje, že systém isobutylen-BClj-protogenní látky (1^0, resp. HC1) je rovněž nereaktivní v případě provedení polymerizace v nepolárním prostředí, napr. v bloku. Nereaktivita isobutylenu v bloku v přítomnosti systému SCl^/H^O nebo při užití BCl^ samotného je demonstrována v tabulce 1, ve které jsou shrnuty shodné výsledky naší laboratoře s experimenty, která již dříve popsal prof. Kennedy v roce 1977.The inactivity of the BCl 3 -isobutylene system in the absence of a protogenic substance has been described by Plesch in 1947 (PH Plesch, M. Polanyi, WA Skinner, 0. Chem. Soc. 257 (1947)) and later by other experts in basic cationic polymerization research. Chmelir, M. Marek, Collect. Czech, Chem. Commun., 32, 3047 (1967), P. Kennedy, SY Huang, C. Freinberg, 3. Polym Sci, Polym Chem Edn. 2801 (1977)). It is apparent from the literature that the polymerization of isobutylene in the absence of a protogenic substance (such as water, hydrogen chloride, hydrogen fluoride) does not occur by BCl 3 alone, both in non-polar, polar and polar environments. In the presence of a protogenic substance (water, hydrogen chloride), the polymerization of isobutylene co-initiated with BCl 3 effectively takes place in a polar medium (e.g. dichloromethane, methyl chloride) only at low temperatures (t <-50 ° C). At low temperatures, however, the polarity of the environment strongly affects the course of the cationic polymerization of isobutylene, and the literature above shows that the isobutylene-BCl 3 -protective system (1? 0 and HCl, respectively) is also unreactive when polymerizing in a non-polar environment. . The inactivity of isobutylene in the block in the presence of the SCl ^ / H ^O system or using BCl ^ alone is demonstrated in Table 1, which summarizes the identical results of our laboratory with the experiments previously described by prof. Kennedy in 1977.
Rovněž i nedávno odhalený iniciační systém BClj/terc.butylchlorid (t-BuCl) u polymerizace isobutylenu v dichlormethanu (L. Toman, S. Pokorný, 0. Spěváček, 0. Daňhelka, Polymer 27, 1121 (1986) je v případě nepřítomnosti dichlormethanu nereaktivní i po velmi dlouhou sledovanou dobu (7 dní), jak je také vidět v tabulce 1.Also the recently discovered BCl 3 / tert -butyl chloride (t-BuCl) initiation system for the polymerization of isobutylene in dichloromethane (L. Toman, S. Pokorny, 0. Singer, 0. Danhelka, Polymer 27, 1121 (1986) is in the absence of dichloromethane unreactive even for a very long period of observation (7 days), as also shown in Table 1.
Pravděpodobně v důsledku obecně známé nereaktivity isobutylenu v přítomnosti BClj v nepolárním prostředí (tj. například u blokové polymerizace) při teplotách pod 40 °C,Probably due to the generally known non-reactivity of isobutylene in the presence of BCl 3 in a non-polar environment (e.g., block polymerization) at temperatures below 40 ° C,
BClj byl zamítnut jako vhodný ko-iniciátor pro roubování polyvinylchloridu (PVC) isobutylenem. Řetězec PVC totiž obsahuje pouze velmi malá množství konstitučnich jednotek s allylově vázaným chlorem (okolo 0,02 % mol, které jsou v literatuře dosud označovány jako jediné možné reaktivní skupiny schopné vytvořit zakotvená kationtová centra v řetězci v přítomnosti BCl-p avšak pouze v prostředí polárního média, například dichlormethanu. V důsledku provedení dosavadních experimentů s použitím příliš nízkých koncentrací složek (2% roztok PVC v dichlormethanu [isobutylen] = 0,9 mol/1. [bCIj] = 10*7 mol/1; 5. N. Gupta, 0. P. Kennedy, Polym. Bull. 1,253 (1979)) literatura dospěla k mylnému obecnému názoru, že v přítomnosti ko-iniciátoru BClj roubování nedehydrochlorovaného PVC neprobíhá, tudíž také nebyla prokázána polymerizace isobutylenu iniciovaná systémem PVC/BClj (literatura pouze popisuje roubování PVC, který však byl před použitím podroben dehydrochloraci bází, jak popsal prof. Kennedy (1979)).BCl 3 was rejected as a suitable co-initiator for grafting polyvinyl chloride (PVC) with isobutylene. Indeed, the PVC chain contains only very small amounts of constitutional units with allyl-linked chlorine (about 0.02 mol%, which are still referred to in the literature as the only possible reactive groups capable of forming anchored cationic centers in the chain in the presence of BCl-p but only in a polar environment As a result of previous experiments using too low concentrations of the components (2% solution of PVC in dichloromethane [isobutylene] = 0.9 mol / l. [bCIj] = 10 * 7 mol / l; 5. N. Gupta Kennedy, P. P., Pol., Bull., 1,253 (1979), the literature has erroneously believed that in the presence of the BClj co-initiator, non-dehydrochlorinated PVC grafting does not occur, and therefore the PVC / BClj initiated isobutylene polymerization has not been demonstrated. PVC grafting, which, however, was subjected to base dehydrochlorination prior to use, as described by Prof. Kennedy (1979)).
Teprve nedávno při užití BClj bylo odhaleno, že komerční, resp. laboratorně připravený vzorek PVC nebo kopolymér vinylchlorid/2-chlarpropen (VC/2-CP) je schopen iniciovat polymerizací isobutylenu v polárním médiu v nepřítomnosti protogenních látek, za vzniku roubovaného kopolyméru, například polyvinylchlorid-polyisobutylen podle čs. A0 271 Θ61 a čs. A0 271 432 (Způsob polymerizace a kopolymerizace kationtově polymerujících monomerů - R. Lukáš, L. Toman, V. Palečková, V. Kubánek, V. Doležal; Způsob výroby roubovaných kopolymerů - R. Lukáš, L, Toman, 0. Přádová, V. Pacovský, V. Kubánek, V. Doležal).Recently, the use of BCl 3 has revealed that commercial, respectively. a laboratory-prepared sample of PVC or a vinyl chloride / 2-chloropropene (VC / 2-CP) copolymer is able to initiate by polymerizing isobutylene in a polar medium in the absence of protogenic substances to form a graft copolymer, e.g. polyvinyl chloride-polyisobutylene. A0 271 Θ61 and MS. A0 271 432 (Process of polymerization and copolymerization of cationic polymerizing monomers - R. Luke, L. Toman, V. Paleckova, V. Kubanek, V. Dolezal; Method of production of graft copolymers - R. Luke, L, Toman, 0. Přádová, V Pacovský, V. Kubanek, V. Dolezal).
Obecně je známo, že syntéza polyisobutylenu a jeho kopolymerů, např. s dienovými monomery, je výhradně prováděna v chlorovaném nebo alifatickém rozpouštědle, např. methylchloridu, dichlormethanu, hexanu. V nepřítomnosti pomocného rozpouštědla, tj. polymerizace je prováděna v bloku, syntézy póly isobutylenu při teplotách C-10 °C buď neprobíhají například v případě použití samotných Lewisových kyselin jako chloridu hlinitého (AlClj), chloridu titaničitého (TiCl4), bromidu titaničitého (TiBr4), chloridu ciničitého (SnCl4),It is generally known that the synthesis of polyisobutylene and its copolymers, e.g. with diene monomers, is exclusively carried out in a chlorinated or aliphatic solvent, e.g. methyl chloride, dichloromethane, hexane. In the absence of a co-solvent, i.e. polymerization is carried out in the block, the synthesis of isobutylene poles at C-10 ° C either does not take place, for example, when Lewis acids such as aluminum chloride (AlCl 3), titanium tetrachloride (TiCl 4 ), titanium tetrabromide 4 ), tin tetrachloride (SnCl 4 ),
CS 273 801 81 chloridu vanadičitého (VCl^) a chloridu boritého (BClj), nebo naopak probíhají prudké nekontrolovatelné až explozivní polymerizace, například při užití bromidu hlinitého AlBr-j jako iniciátoru nebo binárního iniciačního systému, kde jednou složkou je bromid hlinitý například AlBr^- TiCl^, AlBr-j- VCl^ nebo AlBrj- SnCl^ (M. Chmelíř, M. Marek, 0. Wichterle, 0. Polym. Sci. Part. C, NO. 16, 833/1977); M. Chmelíř, M. Marek, J. Polym. Sci. Part. C,EN 273 801 81 vanadium chloride (VCl3) and boron trichloride (BCl3), or vice versa, violent uncontrollable to explosive polymerizations take place, for example using aluminum bromide AlBr-j as an initiator or binary initiation system, where one component is aluminum bromide such as AlBr4. TiCl 2, AlBr 1 - VCl 2 or AlBr 1 - SnCl 2 (M. Chmelir, M. Marek, 0. Wichterle, 0. Polym. Sci. Part. C, NO. 16, 833/1977); M. Chmelir, M. Marek, J. Polym. Sci. Part. C,
NO. 22, 177(1968); J. P. Kennedy, Cationic Polymerization of Olefins; A. Critical Inventory, John Wiley and Sons, A. Wiley - Interscience Publikation, New York (1975); J. P.NO. 22, 177 (1968); Kennedy, J. P., Cationic Polymerization of Olefins; A. Critical Inventory, John Wiley & Sons, A. Wiley - Interscience Publication, New York (1975); J. P.
Kennedy and Maréchal, Carbocationic Polymerization, John Wiley and Sons, A. Wiley - Intersciences Publikation, New York (1982)).Kennedy and Maréchal, Carbocationic Polymerization, John Wiley & Sons, A. Wiley - Intersciences Publication, New York (1982)).
V důsledku prudké nekontrolovatelné polymerizace, syntéza polyisobutylenu (kromě výroby olejů) není v bloku prováděna. Pouze u fotoindukované polymerizace isobutylenu při teplotách ¢-20 °C je možné u blokové polymerizace kontrolovat rychlost reakce například intenzitou ozařování nebo podle potřeby zapínáním nebo vypínáním světelného zdroje (L. Toman, M. Marek, Makromol. Chem. 177, 3325 (1976); čs. autorské osvědčení č. 150 797 a č. 150 798 Způsob polymerizace a kopolymerizace monoolefinických monomerů schopných polymerovat kationtovým mechanismem, zejména isobutylenu - M. Marek, L. Toman, J. Pecka;Due to the abrupt uncontrolled polymerization, polyisobutylene synthesis (except oil production) is not performed in the block. Only with photoinduced polymerization of isobutylene at ¢ -20 ° C can block polymerization rate of the reaction be controlled, for example by irradiation intensity or by switching the light source on or off (L. Toman, M. Marek, Makromol. Chem. 177, 3325 (1976)) No. 150,797 and No. 150,798 A method of polymerization and copolymerization of monoolefinic monomers capable of polymerizing by a cationic mechanism, in particular isobutylene - M. Marek, L. Toman, J. Pecka;
Způsob kopolymerizace dienů s monoolefinických monomery schopnými polymerovat kationtovým mechanismem, zejména s isobutylenem - M. Marek, L. Toman, J. Pecka). Fotoindukované syntézy polyisobutylenů však nenalezly průmyslové využití, pravděpodobně z důvodu drahého vývoje nového druhu polymerizďčního fotoreaktoru. Rovněž spotřeba elektrické energie osvětlovacího zařízení a dražší Lewisova kyselina (chlorid vanadičitý) nepříznivě ovlivňuje ekonomiku blokové polymerizace za účinku světla.Process of copolymerization of dienes with monoolefinic monomers capable of polymerizing by a cationic mechanism, in particular with isobutylene (M. Marek, L. Toman, J. Pecka). However, photoinduced syntheses of polyisobutylenes have not found industrial use, probably because of the expensive development of a new type of polymerization photoreactor. Also the power consumption of the lighting equipment and the more expensive Lewis acid (vanadium chloride) adversely affects the economy of block polymerization under the effect of light.
Nyní bylo zjištěno, že v přítomnosti BCl-j při teplotě okolo -70 °C, kdy neprobíhá polymerizace isobutylenu v bloku žádným doposud známým iniciačním systémem, ve kterém BCl-j tvoří jednu složku iniciačního systému, přičemž druhou složkou může být např. protogenní látka jako 1^0, respektive HC1, probíhá roubování PVC, kopolymerů vinylchlorid/2-chlorpropen (VC/2-CP) nebo PVC-(A) isobutylenem a polymerizace isobutylenu je těmito makromolekulár nimi látkami iniciována. PVC-(A) je označován PVC, který obsahuje v řetězci okolo 0,15 % mol. konstitučních jednotek s allylově vázaným chlorem. Průběh nové blokové polymerizace isobutylenu se zcela odlišuje od známých systémů, např. AlBr-j, AlBr^-TiCl^, polymerizace v bloku probíhají pozvolna, dostatečnou rychlostí, při které však nedochází k nežádoucímu přehřívání reakční směsi nebo k explozivní polymerizaci.It has now been found that in the presence of BCl-j at a temperature of about -70 ° C, there is no prior art initiation system in which the isobutylene polymerization in the block takes place in which the BCl-j constitutes one component of the initiator system. For example, PVC, vinyl chloride / 2-chloropropene (VC / 2-CP) or PVC- (A) isobutylene grafts are grafted and the polymerization of isobutylene is initiated by these macromolecular substances. PVC- (A) is referred to as PVC which contains about 0.15 mol% in the chain. constitutional units with allyl bonded chlorine. The course of the new block polymerization of isobutylene differs completely from known systems, such as AlBr-1, AlBr-TiCl2, but the polymerizations in the block proceed slowly, at a sufficient rate, but without undesirable overheating of the reaction mixture or explosive polymerization.
Podle vynálezu po smíchání práškového komerčního, resp. laboratorně připraveného PVC, PVC-(A) nebo kopolymerů vinylchlorid /2-chlorpropen (VC/2-CP) s isobutylenem a BClj při teplotě okolo -70 °C je již vizuálně po krátké době, tj. kolem 5 min, zřejmé, že na pevných částicích, například PVC, narůstá polyisobutylen (PIB). S časem roste objem pevné fáze.According to the invention, after mixing the powdered commercially available resp. laboratory-prepared PVC, PVC- (A) or vinyl chloride / 2-chloropropene (VC / 2-CP) copolymers with isobutylene and BCl 3 at a temperature of about -70 ° C is already visually apparent after a short time, ie about 5 min, polyisobutylene (PIB) increases on solid particles such as PVC. The volume of solid phase increases with time.
(PIB zakotvený na PVC), zatímco kapalná fáze (monomer) je stále čirá a nezvyšuje se její viskozita i po několika dnech, což umožňuje kinetické sledování průběhu roubování PVC isobutylenem v nepřítomnosti pomocného rozpouštědla i při nízkých teplotách, např. dilatometrickou metodou, kterou bylo prokázáno, viz příklad 1, obr. 1, že například při užití práškového PVC-(A), který byl před reakcí aktivován BCl-j, po smíchání s isobutylenem při teplotě -78 °C probíhá polymerizace isobutylenu, u které nedochází ke kinetické terminaci ani po velmi dlouhé době, například 150 h, což je zcela neobvyklý průběh blokové polymerizace isobutylenu. Zjištěná nereaktivita isobutylenu za stejných experimentálních podmínek u iniciačních systémů, například protogenní látky (1^0, resp. HCl)/BClj, terc.butylchlorid (t-BuCl)/BClj a CH3CH=CHCH(C1)C5H11/BC13, viz tabulka 1 a obr. 1, prokazuje, že předloženým vynálezem byl objeven zcela nový mechanismus polymerizace, který doposud u kationtové syntézy polyisobutylenu nebyl popsán.(PIB anchored on PVC), while the liquid phase (monomer) is still clear and does not increase its viscosity after several days, allowing kinetic monitoring of PVC isobutylene grafting progress in the absence of a co-solvent even at low temperatures, eg by the dilatometric method It has been shown, see Example 1, Fig. 1, that, for example, using PVC- (A) powder, which was activated by BCl-j before the reaction, after mixing with isobutylene at -78 ° C, polymerization of isobutylene is avoided. even after a very long time, for example 150 h, which is a completely unusual course of the block polymerization of isobutylene. Detected isobutylene inactivity under the same experimental conditions in initiation systems, for example protogenic substances (1 ^ 0 and HCl respectively) / BCl 3, tert-butyl chloride (t-BuCl) / BCl 3 and CH 3 CH = CHCH (C1) C 5 H 11 / BC1 3 , see Table 1 and Figure 1, demonstrates that a completely novel polymerization mechanism has been discovered by the present invention, which has not been described so far in the cationic synthesis of polyisobutylene.
Předmětem vynálezu je způsob výroby roubovaných kopolymerů v bloku, jehož podstata spočívá v tom, že isobutylen se polymerizuje při teplotě -60 až -100 °C v přítomnosti iniciačního systému, skládajícího se ze složky tvořené makromolekulami látkou o struktuře polyvinylchloridu, kopolymerů vinylchlorid/2-chlorpropen, chlorovaného polyvinylchloridu,SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a process for the production of graft copolymers in a block comprising the step of polymerizing isobutylene at -60 to -100 ° C in the presence of an initiation system consisting of a macromolecular component of polyvinyl chloride, vinyl chloride / 2- copolymers. chlorpropene, chlorinated polyvinyl chloride,
CS 273 001 Bl polyvinylchloridu obohaceného chlorallylovými strukturami, chlorovaného polyolefinů, druhou složkou jc Lcwisova kyselina chlorid boritý, přičemž molární poměr chloridu boritého k isobutylenu je 50 až 10 za vzniku produktů obsahujících chemicky navázanou iniciační složku, odpovídají použité makromolekulami látce.CS 273 001 B1 of polyvinyl chloride enriched with chlorallyl structures, chlorinated polyolefins, the second component is Lcwis's boron trichloride, wherein the molar ratio of boron trichloride to isobutylene is 50 to 10 to produce products containing a chemically bound initiator component corresponding to the macromolecule used.
Systémy polymerizující podle vynálezu lze s výhodou využít k iniciaci jako polymerni iniciátory pro polymerizaci, resp. kopolymerizaci kationtově polymerizujících monomerů v nepřítomnosti pomocného rozpouštědla nebo v přítomnosti polárního rozpouštědla jako methylchloridu, methylenchloridu, ethylchloridu nebo jejich směsí s nepolárními rozpouštěd ly jako heptan, chlorid uhličitý, cyklohexan, případně ve směsi s aromatickými rozpouštědly, jako je například benzen či toluen.The polymerization systems according to the invention can advantageously be used for initiation as polymeric initiators for polymerization, respectively. copolymerization of cationic polymerizing monomers in the absence of a co-solvent or in the presence of a polar solvent such as methyl chloride, methylene chloride, ethyl chloride or mixtures thereof with non-polar solvents such as heptane, carbon tetrachloride, cyclohexane, optionally in admixture with aromatic solvents such as benzene or toluene.
Jako makromolekulami látky vytvářející iniciační systém lze s výhodou využít polychloropren, polyvinylchlorid, kopolymér vinylchlorid/2-chlorpropen, chlorovaný polyvinylchlorid, polyvinylchlorid obohacený chlorallylovými strukturami či chlorované polyolefiny, například chlorovaný polyethylen, polypropylen nebo hydrochlorovaný polyisopren.As the initiator system macromolecules, it is preferred to use polychloroprene, polyvinyl chloride, vinyl chloride / 2-chloropropene copolymer, chlorinated polyvinyl chloride, polyvinyl chloride enriched with chlorallyl structures or chlorinated polyolefins, for example chlorinated polyethylene, polypropylene or hydrochlorinated polyisoprene.
Výhodou postupu podle vynálezu je, že bloková polymerizace isobutylenu je vedena v nepolárním prostředí bez přítomnosti pomocného rozpouštědla, což umožňuje připravit například PVC-polyisobutylen roubované kopolymery s vysokou molekulovou hmotností. Tento polymerující systém lze rovněž využít jako vysoce aktivní iniciační systém pro nedávno objevený typ kationtové polymerizace podle čs. AO 271 432 a čs. Δ0 271 861, s tím, že do reagu jícího systému se přidá vhodné polární rozpouštědlo, např. dichlormethan, methylchlorid, ethylchlorid, což vede k urychlení polymerizace za tvorby vysokomolekulárních typů roubovaných kopolymerů s neobvykle vysokou molekulovou hmotností, tj. až několik milionů. Podle vynálezu lze v závislosti na způsobu provedení připravit různé typy roubovaných kopolymerů, které nacházejí široké využití jako modifikátory zpracovatelských vlastností polymerních směsí, resp. kompozitu.An advantage of the process according to the invention is that the block polymerization of isobutylene is conducted in a non-polar environment in the absence of a co-solvent, which makes it possible to prepare, for example, high molecular weight PVC-polyisobutylene graft copolymers. This polymerization system can also be used as a highly active initiator system for the recently discovered type of cationic polymerization according to U.S. Pat. AO 271 432 and MS. 2710 271 861, with the addition of a suitable polar solvent, such as dichloromethane, methyl chloride, ethyl chloride, to the reagent system, which leads to acceleration of polymerization to produce high molecular weight types of graft copolymers having an unusually high molecular weight, i.e. up to several million. According to the invention, different types of graft copolymers can be prepared according to the embodiment, which are widely used as modifiers for the processing properties of polymer mixtures and / or polymer blends. composite.
Způsob přípravy roubovaných kopolymerů blokovou polymerižací podle vynálezu je uveden na několika příkladech. Ve všech níže uvedených příkladech byly polymerizace prováděny ve skleněných ampulích o obsahu 50 ml opatřených propichovacím uzávěrem nebo ve skleněném dilatometru o obsahu 12 ml opatřeném stejným uzávěrem jako ampule. Iniciátor, napr. PVC, PVC-(A), kopolymér VC/2-CP, byl míchán s monomerem při teplotě okolo -70 °C a koiniciátor DClg byl přidán do systému jako poslední složka nebo byl nejdříve při této teplo tě smíchán iniciátor s ko-iniciátorem a jako poslední složka byl přidán monomer, případně byl iniciátor aktivován ko-iniciátorem při pokojové teplotě, po určité době směs byla ochlazena na teplotu okolo -70 °C a potom byl teprve přidán monomer. Doba interakce iniciátoru s ko-iniciátorem je v příkladech obecně označována jako doba aktivace. Polymerizace byly prováděny za suchých podmínek pod dusíkem. Sušení ampuli, resp. dilatometru, dusíku, isobutylenu, bylo popsáno již dříve (L. Toman, M. Marek, Makromol. Chem. 177, 3325 (1976)). BClj (FLUKA) byl čištěn dvojnásobným překondenzováním. Iniciátory byly za míchání sušeny v ampulích nebo v dilatometru za vakua za občasného proplachování suchým dusíkem několik hodin. Molekulové hmotnosti produktů byly stanoveny gelovou permeační chromatografií (GPC) v roztoku tetrahydrofuranu (THF). Pro jednoduché srovnání molekulových hmotností produktů syntéz byly použity polystyrénové standardy. Molekulové hmotnosti byly odečteny z maxim GPC křivek, a tyto hodnoty jsou proto zdánlivé, vztažené na polystyren.The process for the preparation of graft copolymers according to the invention is shown in several examples. In all the examples below, the polymerizations were performed in 50 ml glass ampoules fitted with a piercing cap or in a 12 ml glass dilatometer fitted with the same capsule as the ampoules. The initiator, e.g. PVC, PVC- (A), VC / 2-CP copolymer, was mixed with the monomer at a temperature of about -70 ° C and the DCIg co-initiator was added to the system as the last component or the initiator was first mixed at this temperature. the co-initiator and the monomer added as the last component, optionally initiated by the co-initiator at room temperature, after some time the mixture was cooled to a temperature of about -70 ° C and then the monomer was added. The initiator-co-initiator interaction time is generally referred to in the examples as activation time. The polymerizations were carried out under dry conditions under nitrogen. Drying the ampoule, respectively. a dilatometer, nitrogen, isobutylene has been described previously (L. Toman, M. Marek, Makromol. Chem. 177, 3325 (1976)). BCl 3 (FLUKA) was purified by double condensation. The initiators were dried under stirring in ampoules or in a dilatometer under vacuum with occasional flushing with dry nitrogen for several hours. The molecular weights of the products were determined by gel permeation chromatography (GPC) in tetrahydrofuran solution (THF). Polystyrene standards were used to easily compare the molecular weights of the synthesis products. Molecular weights were subtracted from the peaks of the GPC curves, and these values are therefore apparent relative to polystyrene.
Příklad 1Example 1
Práškový polyvinylchlorid-(A) ((PVC-(A)) o zdánlivé M~/160 000 byl v dilatometru aktivován chloridem boritým při teplotě laboratoře po dobu 48 h. Potom byl dilatometr ochlazen na teplotu -78 °C a za míchání byl prikondenzován isobutylen za vzniku směsi, která obsahovala 0,6 g PVC-(A), 10 ml isobutylenu a 4,6.10 molu SClj. Roubování PVC-(A) isobutylenem bylo sledováno při teplotě -78 °C po dobu 150 h. Po této době byla reakce zastavěna přídavkem methanolu a celý obsah dilatometru byl rozpuštěn v tetrahydrofuranuPolyvinyl chloride- (A) ((PVC- (A)) powder of apparent M - / 160,000 was activated in a dilatometer with boron trichloride at room temperature for 48 h. The dilatometer was then cooled to -78 ° C and condensed with stirring isobutylene to give a mixture containing 0.6 g PVC- (A), 10 ml isobutylene and 4.6.10 mol SClj. The grafting of PVC- (A) isobutylene was monitored at -78 ° C for 150 h. The reaction was quenched by the addition of methanol and the entire dilatometer content was dissolved in tetrahydrofuran
CS 273 801 Bl 4 (THF). Po odpaření THF a těkavých podílů na rotačním odpařovači byl kaučukovítý produkt sušen ve vakuové sušárně při teplotě 40 °C po dobu 48 h. Ze zjištěné celkové konverze (54,6 %) byla objemová kontrakce monomeru pozorovaná v průběhu 150 h přepočtena na konverzní křivku (O), která je uvedena na obr. 1. Dilatometrický záznam prokazuje, že polymerizace isobutylenu probíhala po sledovanou dobu bez kinetické terminace.CS 273 801 B1 4 (THF). After evaporation of THF and volatiles on the rotary evaporator, the rubbery product was dried in a vacuum oven at 40 ° C for 48 h. The dilatometric record demonstrates that the polymerization of isobutylene was carried out for a period of time without kinetic termination.
V nepřítomnosti PVC-(A) za stejných experimentálních podmínek (-78 °C) při stejné koncentraci BCl-j (4,6 . 10-3 molu) a objemu isobutylenu (10 ml) srovnávací dilatometrické měření neprokázalo kontrakci isobutylenu po dobu 150 h a po odpaření těkavých podílů nebyl nalezen polymer. Srovnávací měření je uvedeno na obr. 1 (β). Rovněž i za stejných experimentálních podmínek nebyla zjištěna objemová kontrakce u systému t-BuCl/BCl,/isobuty-3 J len (t-BuCl = 0,6 g, BClj = 4,6 . 10 molu, isobutylen - 10 ml) po dobu 150 h a v systému nebyl nalezen polymer, jak je zřejmé z dilatometrického záznamu na obr. 1 (O).In the absence of PVC- (A) under the same experimental conditions (-78 ° C) at the same concentration of BCl-j (4.6.10 -3 mole) and isobutylene volume (10 ml), comparative dilatometric measurements showed no contraction of isobutylene for 150 ha no polymer was found after evaporation of the volatiles. Comparative measurements are shown in Figure 1 (β). Also, under the same experimental conditions, no bulk contraction was observed for the t-BuCl / BCl, / isobuty-3 J-linen system (t-BuCl = 0.6 g, BCl 3 = 4.6.10 mol, isobutylene - 10 mL) for The polymer was not found in the system as shown in the dilatometric record in Fig. 1 (0).
Příklad 2Example 2
Práškový kopolymer VC/2-CP o zdánlivé molekulové hmotnosti M<vl60 000 byl aktivován BClj po dobu 8 h při teplotě laboratoře. Pak byl tento iniciační systém ochlazen na teplotu -78 °C a při této teplotě smíchán s monomerem za vzniku směsi obsahující: 30 ml isobutylenu, 1 g kopolymerů VC/2-CP a 6,8 . IQ-3 molu BClj. V průběhu 3 minut na kopolymerů VC/2-CP začal narůstat PIB a pevné částice zvětšovaly svůj objem s časem. Tato reagující směs byla udržována 48 h při teplotě okolo -70 °C. Potom byl do systému přidán THF a produkt byl rozpuštěn při pokojové teplotě. Po odpaření THF a těkavých podílů nejprve na rotačním odpařovači a později ve vakuové sušárně byl získán produkt kaučukovítého charakteru o molekulové hmotnosti Μλ?3 000 000 při celkové konverzi 25 %.VC / 2-CP powder copolymer of apparent molecular weight M < 6060,000 was activated with BCl 3 for 8 h at room temperature. The initiator system was then cooled to -78 ° C and mixed with the monomer at this temperature to form a mixture containing: 30 ml of isobutylene, 1 g of VC / 2-CP copolymers and 6.8. -3 mole of BCl 3. Over 3 minutes on VC / 2-CP copolymers, PIBs began to grow and solid particles increased in volume over time. This reacting mixture was maintained at a temperature of about -70 ° C for 48 h. THF was then added to the system and the product was dissolved at room temperature. After evaporation of THF and volatiles first on a rotary evaporator and later in a vacuum oven, a rubbery product having a molecular weight of Μλ? 3,000,000 was obtained with a total conversion of 25%.
Přiklad 3Example 3
Práškový PVC-(A) o M^/160 000 byl aktivován BCl^ po dobu 24 h při teplotě laboratoře. Pak byl tento iniciační systém ochlazen na teplotu -78 °C a při této teplotě smíchán s monomerem za vzniku směsi obsahující: 30 ml isobutylenu, 1 g PVC-(A) a 6,1 . 10-3 molu BCl^. V průběhu 3 minut na PVC-(A) částicích Začal narůstat PIB, načež byl reagující systém udržován 48 h při teplotě okolo -70 °C. Do směsi byl přidán THF a produkt byl rozpuštěn při pokojové teplotě. Po odpaření THF a těkavých podílů byl získán produkt kaučukovítého charakteru o molekulové hmotnosti Μλ/2 000 000 při celkové konverzi 30 %.PVC- (A) powder of M? / 160 000 was activated with BCl? For 24 h at room temperature. The initiator system was then cooled to -78 ° C and mixed with the monomer at this temperature to form a mixture containing: 30 ml isobutylene, 1 g PVC- (A) and 6.1. 10 -3 mol of BCl 2. Over 3 minutes on PVC- (A) particles, PIBs began to grow and the reaction system was maintained at a temperature of about -70 ° C for 48 hours. THF was added to the mixture and the product was dissolved at room temperature. Evaporation of THF and volatiles gave a rubbery product having a molecular weight Μλ / 2,000,000 with a total conversion of 30%.
Příklad 4 ‘Komerční práškový PVC o Μλ/170 000 byl smíchán při teplotě -78 °CExample 4 ‘Commercial PVC powder of λ / 170,000 was mixed at -78 ° C
a) s BClj a po 10 minutách byl do systému kondenzován isobutylen; neboa) with BCl 3 and after 10 minutes isobutylene was condensed into the system; or
b) PVC byl nejprve smíchán s monomerem a BClj byl přidán jako poslední složka.b) PVC was first mixed with monomer and BCl 3 was added as the last component.
Po smíchání jak způsobem a), tak b) vznikla směs obsahující: 25 ml isobutylenu,Mixing of both a) and b) resulted in a mixture containing: 25 ml of isobutylene,
6,3 . 10’3 molu BClj a 1,3 g PVC. V průběhu 5 minut na PVC částicích začal narůstat PIB, zatímco kapalná fáze (monomer) byla čirá několik desítek hodin a nezměnila viskozitu. Po třech dnech při teplotě okolo -70 °C byl ze systému isolován produkt s naroubovanými aglomeráty PIB na částicích PVC při konverzi 200 % počítané na PVC.6.3. 10 mole of BCl 3 and 1.3 g of PVC. Within 5 minutes, PIBs began to grow on the PVC particles, while the liquid phase (monomer) was clear for several hours and did not change the viscosity. After three days at about -70 ° C, the product with grafted PIB agglomerates on PVC particles was isolated from the system at a conversion of 200% calculated to PVC.
Příklad 5Example 5
Roubování PVC isobutylenem bylo prováděno jako v příkladu 4. Po třech hodinách Od smíchání reakčních složek PVC s BClj a isobutylenem při teplotě -7B °C byl do systému , pozvolna přidán dichlormethan o množství 35 ml, resp. 40 ml. V obou případech, přídavek polárního rozpouštědla urychlil polymerizační reakci a po dalších 3 h při teplotě -78 °C byl ze systému izolován produkt kaučukovitého charakteru o molekulové hmotnosti Mn/2 000 000 při dosažené celkové konverzi 38 *-í.The isobutylene grafting of PVC was carried out as in Example 4. After three hours After mixing the PVC reactants with BCl 3 and isobutylene at -7B ° C, 35 ml of dichloromethane, respectively, was slowly added to the system. 40 ml. In both cases, the addition of a polar solvent accelerated the polymerization reaction and after a further 3 hours at -78 ° C a rubbery product having a molecular weight Mn / 2,000,000 was recovered from the system at a total conversion of 38%.
CS 273 801 BlCS 273 801 Bl
Příklad 6Example 6
Roubování kopolyméru VC/2-CP a PVC-(A) isobutylenem bylo prováděno podle příkladu 4,The grafting of the VC / 2-CP copolymer and PVC- (A) isobutylene was carried out according to Example 4,
Po 48 hodinách byla reakce ukončena způsobem popsaným v příkladu 2 a izolované kaučukovité produkty měly molekulovou hmotnost okolo 2 000 000 při celkové konverzi /v 25 %.After 48 hours, the reaction was terminated as described in Example 2 and the isolated rubber products had a molecular weight of about 2,000,000 at a total conversion / at 25%.
Příklad 7Example 7
Roubování kopolyméru VC/2-CP isobutylenem bylo prováděno podle příkladu 4. Po 48 hodinách byl do reakčního systému přidán dichlormethan podle příkladu 5 a po třech hodinách byla reakce ukončena způsobem popsaným v příkladu 2. Kaučukovité produkty při dosažené konverzi 45 % měly molekulovou hmotnost M«2 000 000.The grafting of the VC / 2-CP copolymer with isobutylene was carried out according to Example 4. After 48 hours, dichloromethane according to Example 5 was added to the reaction system and after three hours the reaction was terminated as described in Example 2. The rubbery products had 45% conversion. «2 000 000
Tabulka 1Table 1
Srovnání nsreaktivity isobutylenu v přítomnosti Lewisovy kyseliny chloridu boritého v nepolárním prostředí, tj. v bloku při teplotě okolo -70 °C při užití různých iniciátorů jako H20, HCl, t-BuCl a CH3CH=CHCH(Cl)C5Hn Comparison of nonsreactivity of isobutylene in the presence of Lewis acid boric chloride in a non-polar environment, ie in a block at about -70 ° C using various initiators such as H 2 O, HCl, t-BuCl and CH 3 CH = CHCH (Cl) C 5 H n
PŘEDMĚT VYNÁLEZUSUBJECT OF THE INVENTION
Claims (4)
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS585188A CS273801B1 (en) | 1988-08-30 | 1988-08-30 | Method of isobutylene's grafted copolymers production |
| FI893125A FI893125A7 (en) | 1988-06-29 | 1989-06-27 | Grafted copolymers and method for their preparation |
| NO89892698A NO892698L (en) | 1988-06-29 | 1989-06-28 | POOLED COPOLYMES AND PROCEDURES IN THEIR PREPARATION |
| EP19890111825 EP0348963A3 (en) | 1988-06-29 | 1989-06-29 | Polymers, method for their preparation and initiator system |
| JP1165530A JPH0253814A (en) | 1988-06-29 | 1989-06-29 | Graft copolymer and its manufacturing method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS585188A CS273801B1 (en) | 1988-08-30 | 1988-08-30 | Method of isobutylene's grafted copolymers production |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS585188A1 CS585188A1 (en) | 1990-07-12 |
| CS273801B1 true CS273801B1 (en) | 1991-04-11 |
Family
ID=5404206
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS585188A CS273801B1 (en) | 1988-06-29 | 1988-08-30 | Method of isobutylene's grafted copolymers production |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS273801B1 (en) |
-
1988
- 1988-08-30 CS CS585188A patent/CS273801B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CS585188A1 (en) | 1990-07-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0184863B1 (en) | Tris(dimethylamino)sulfonium bifluoride catalysts | |
| Franta et al. | Use of mono‐and multifunctional oxocarbenium salts in the polymerization of tetrahydrofuran | |
| KR880004000A (en) | Group transfer polymerization and initiator used therein | |
| US2842474A (en) | Process for preparing a copolymer of 3-methylene-1-cyclobutene and another ethylenically unsaturated monomer and the copolymer | |
| JPS63291912A (en) | Silylamine as additive to atomic group transfer polymerization | |
| WO1995033774A1 (en) | Process for producing isobutene polymer | |
| Purgett et al. | Functional polymers. XLIX. Copolymerization of ω‐alkenoates with α‐olefins and ethylene | |
| SA516380186B1 (en) | Hydrofluorinated olefins as diluents for butyl rubber production | |
| JP3259053B2 (en) | Thermoplastic graft copolymers and their use as compatibilizers | |
| CS273801B1 (en) | Method of isobutylene's grafted copolymers production | |
| WO2006074211A1 (en) | Polymerization of olefins | |
| EP1036099A1 (en) | Initiators for carbocationic polymerization of olefins | |
| US4316978A (en) | Synthesis of substituted cyclopentadienes and cyclopentadiene-functionalized polymers | |
| EP0348963A2 (en) | Polymers, method for their preparation and initiator system | |
| Smets et al. | Cyclopolymerization. V. Copolymerization of acrylic and methacrylic anhydrides with vinyl monomers | |
| US4246373A (en) | Synthesis of substituted cyclopentadienes and cyclopentadiene-functionalized polymers | |
| CS271432B1 (en) | Method of graft copolymers production | |
| US3842053A (en) | Perfluoroalkyl iodide modified polybutadiene resins | |
| SU475784A3 (en) | The method of obtaining graft copolymers | |
| CS271861B1 (en) | Method of cationically polymerizing monomers polymerization and copolymerization | |
| Barson et al. | The reactivities of diarylbutadienes towards typical initiating radicals: the cases of the 1, 4-and 2, 3-isomers of diphenyl-1, 3-butadiene | |
| CZ759889A3 (en) | Polymers and grafted copolymers, process of their preparation and initiating system thereof | |
| US4094830A (en) | Grafting of vinylaromatic compounds by cationic polymerization on non-halogenated double-bonded chains | |
| CA1080389A (en) | Polymers and copolymers of indene grafted on elastomeric chains and processes for their production | |
| EP0001214A1 (en) | Process for preparing graft polymer of PVC |