Способ получения цис-бутадиенового каучука

 

Изобретение относится к получению цис-бутадиенового каучука СКД, применяемого в шинной, резинотехнической и кабельной промышленности. Изобретение позволяет повысить содержание сухого остатка в полимеризате до 19 мае.ч, за счет использования в качестве растворителя смеси бутенов с ароматическим растворителем в объемном соотноше нии от 10:90 до 90:10 соответственно. 3 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1399307

А1 (51 4 С 08 F 136/06

:Р

У

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4121836/23-05 (22) 27.06 ° 86 (46) 30.05.88. Бюл. В 20 (71) Московский институт тонкой химической технологии им. М.В.Ломоносова и Ефремовский завод синтетического каучука им. С.В.Лебедева (72) В.Б.Мурачев, Н.Н.Бырихина, В.И.Аксенов, И.А.Арутюнов, В.И.Аносов, В.Л.Золотарев и В.П.Зиборова (53) 678.762.2.02 (088.8) (56) Кирпичников П.А. и др. Химия и технология синтетического каучука. — Л.: Химия, 1975, с. 271. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦИС-БУТАДИЕНОВОГО КАУЧУКА (57) Изобретение относится к получению цис-бутадиенового каучука СЩ, применяемого в шинной, резинотехнической и кабельной промышленности, Из об ре тение позв оляе т повысить содержание сухого остатка в полимеризате до 19 мас.ч. за счет использования в качестве растворителя смеси бутенов с ароматическим растворителем в объемном соотношении от 10:90 до

90: 10 соответственно. 3 табл.

1399307

Изобретение относится к химии высокомолекулярных соединений, а конкретно к стереоспецифической полимеризации бутадиена-1,3 при получении цис-бутадиенового каучука СКЦ, применяемого в шинной, резинотехнической и кабельной промышленности.

Цель изобретения — повышение содержания сухого остатка в полимериэате.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Использование смешанного растворителя толуол бутены возможно при обычном проведении процесса и в случае дробного ввода мономера и/или катализатора. Причем дробного ввода позволяет в определенных пределах регулировать молекулярно-массовое распределение полимера и тепловые нагрузки по полимеризаторам.

Условие выбора соотношения компонентов растворителя определяется как возможностью сохранения значения вязкости колимпризата при увеличении содержания сухого остатка, таким возможным вариантом оформления узла полимеризации, при котором отвод тепла реакции осуществляется за счет кипения легколетучего компонента — бутенов. Указанный метод отвода тепла реакции позволяет за счет регулирования давления обеспечить равномерность температурного поля по всему объему реактора, предотвращая тем самым возможность локальных перегревов, и, в итоге, повысить стабильность свойств каучука. Исходные данные для выбора состава растворителя при таком способе теплосъема можно

1 получить из изотерм жидкой фазы для смесей бутены-бутадиентолуол. При .этом технологически целесообразно, чтобы давление в последнем полимеризаторе при полной конверсии бутадиена составляло не менее 1,4 ата. Этому условию соответствует содержание бутенов в растворителе не ниже 55-60Х

В качестве сырья можно использовать непосредственно бутен-бутадиеновую фракцию, получаемую на второй стадии двухстадийного дегидрирования бутана.

Пример 1 (контрольный). В

3-литровый реактор иэ нержавеющей стали с рубашкой для подачи охлаждаю" щего агента в атмосфере сухого аргона загружают 1,5 л 12 -ного раствора бутадиена в толуоле, а затем вводят толуольные растворы ТИБа и ДДТ в количествах 2,0 и 0,5 ммоль на 100 г мономера, соответственно. Полимеризацию проводят при 30 С в течение 4 ч, после чего процесс обрывают спиртовым раствором нафтама-2, Выход полибутадиена 99Х, средневязкостная мол.м. 218001, содержание цис-звеньев 91Х, пластичность 0,46.

Пример ы 2-7. Отличаются от примера 1 тем, что бутадиен вводят в смешанном растворителе бутен-толу15 ол различного состава.

Результаты представлены в табл, 1.

Пример 8 (контрольный). Отличается от примера 1 тем, что в качестве растворителя используют смесь

20 толуолугексан в объемном соотношении

50:50. Выход полимера за 4 ч — 66

N = 138000, 87 цис-звеньев, пластичность 56.

В опытах 6 и 7 концентрация ТИБА

25 2,5 ммоль на 100 г мономера. Содержание цис-1,4 звеньев в полибутадиене во всех опытах составляло 90-93 .

Пример ы 9-11. Отличаются от примера 6 тем, что при соотношении бутены (ароматический растворитель

80/20 (объемн.) вместо толуола используют другие ароматические растворители. Полученные данные приведены в табл. 2.

Содержание цис-1,4, звеньев в по" либутадиене во всех опытах 90-93 .

Пример 12. Отличается от примера 6 тем, что отвод тепла реакции осуществляются за счет испарения

40 части растворителя с последующей кон ,денсацией паров в конденсаторе и возвратом сконденсированной жидкости в реактор. Выход полимера 98, И 218000, содержание цис-1,4 звеньев

91Х пластичность 0,47.

Пример 13. Отличается от примера 6 тем, что раствор мономера, а также растворы компонентов катали° затора делят в соотношении 3:2. Первую, большую часть реагентов вводят вначале, а вторую часть — через

40 мин после начала процесса. Выход полимера 96Х, М 195000, содержание цис-1,4-звеньев 90, пластичность

0 50.

Пример 14, Отличается от примера 6 тем, что раствор мономера, а также растворы компонентов катализатора делят в соотношении 2: 3. Пер1399307

Концен трация С »» „ мас. Х

Толуол Бутены

10

98

223

0,46

10

97

231

0,47

70

13

205

0,48

60

13

0,48

200

203

90

97

0,47

Таблица 2

-Э

M 10 Прочно сть

Конверсия мономера, Опыт Ароматический компонент растворителя

0,48

212

8 Бен зол

9 Ксилол

0,47

217

0,47

209

10 Этилбензол

Таблица 3

И . 10

Прочность

Конверсия мономера, X

Опыт Концентрация бутадиена, мас.Х

0,47

220

14

0,46

228

16

0,46

235

19

16 вую, меньшую часть вводят вначале, а вторую часть 50 мин после начала процесса. Выход полимера 95Х, M 203000, содержание цис-1,4-звеньев 91Х пластичность 0,48.

Пример ы 15-17. Отличаются от примера 6 тем, что концентрацию бутадиена в исходном растворе увеличивают от 14 до 19Х. Полученные дан10 ные представлены в табл. 3.

Содержание цис-1,4 звеньев в полибутадиене в этих опытах составляло

92-94Х.

Опыт Компоненты растворителя, об.Х.

Формула изОбретения

Способ получения цис-бутадиенового каучука полимеризацией бутадиена в среде углеводородного растворителя в присутствии каталитической системы, состоящей из дииоддихлортитана и триизобутилалюминия, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения содержания сухого остатка в полимеризате, в качестве растворителя используют смесь бутенов с ароматическим растворителем при объемном соотношении бутены:ароматический растворитель от 10:90 до 90 .10.

Таблица 1

Конверсия М .10 Пластичность мономера, Х