148122. lajstromszámú szabadalom • Eljárás 1,3-butadiénpolimérek előállítására

Megjelent: 1961. március lb. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 148.122. SZÁM 39. c. OSZTÁLY — MO—402. ALAPSZÄIv.'. Eljárás 1,3-butadiénpolimérek előállítására Montecatini Societa Generale per Flndustria Mineraria e Chimica cég, Milano, Olaszország Feltalálók: Marullo Gerlando, Longiave Carlo, Casteüi Benato, Ferraris Mario, vegyészek, milanói lakosok A bejelentés napja: 1959. november 24. Olaszországi elsőbbsége: 1958. november 26. A találmány eljárás 1,3-butadién polimerizálására értékes polimerekké, melyek túlnyomórészt cisz-l,4-módosulatú polimert tartalmaznak. A periódusos rendszer VIII. csoportja fémjeiből, különösen kobaltból és alkilalumínium-monohalogenidekből való katalizátorok alkalmazása butadién polimerizálására lényegileg cisz-l,4-móűosulatból álló polimerekké, melyek értékes elasztomer tulajdonságokkal rendelkeznek, ismeretes. Különösképpen ismeretes az, hogy a VIII. csoport fémvegyületeit abban az oldószerben oldva alkalmazzák, amelyben a polimerizáló reakció lefolytatandó. E célra a VIII. csoport fémjeinek különböző olyan vegyületei és komplexei alkalmasak, melyek a polimerizálás közegeként használható oldószerekben oldhatók. Ennél az eljárásnál a katalizátor, a diaikilalumíniumhalogexiid és a VIII. csoport fémjének vegyülete közötti reakció útján, gyorsan képződik, — azzal ellentétben ami akkor következik be, ha a VIII. csoport fémjeinek oldhatatlan vegyületeiből indulunk ki. Ebben az utóbbi esetben ugyanis a katalizátor képződéséhez vezető reakciónak bizonyos kezdeti {indukciós) periódusa figyelhető meg, mely reakció azután bizonyos ideig továbbhalad. A keletkező polimer közepes molekulasúlyának szabályozására azonban előnyösnek bizonyult, ha már a polimerizálási folyamat kezdetén is bizonyos ismert mennyiségű katalizátor van az elegyben jelen. Ha mármost a polibutadiént az említett katalizátorok segélyével állítjuk elő, annak molekulasúlya főként az alkalmazott katalizátor és a polimerizálandó monomer mennyiségétől függ. A molekulasúly fordított arányban áll az alkalmazott katalizátor (VIII. csoportbeli fém) mennyiségével és egyenes arányban növekedik a polimerizált butadién mennyiségével. Polimerizáló kísérletek közben megfigyelhető, hogy a keletkező polimer molekulasúlya az átalakulás előrehaladásával szabályosan növekszik. A polimerizáló eljárás ezen sajátsága megköveteli a molekulasúly egyszerű ellenőrzését és szabályozását, ami annál fontosabb, minthogy az olyan polimernek, mely a gyakorlatban elasztomerként kerül alkalmazásra, számos mechanikai és technológiai tulajdonsága a molekulasúlytól függ. A molekulasúly szabályozása a bevitt katalizátor mennyisége alapján csak akkor vezet kielégítő eredményhez, ha a polimerizálásnál kifogástalanul tiszta anyagokból indulunk ki. Ugyanis a katalizátor számos .anyaggal szemben rendkívül érzékeny. Már igen csekély mennyiségű levegő, víz, alkohol, aldehidek, savak, általában oxigéntartalmú anyagok, továbbá számos szulfurált vegyület és acetilénvegyület jelenléte elegendő arra, hogy a katalizátor egy részét elroncsolja vagy hatástalanná tegye (in aktiv álja). A reakcióba bevitt katalizátornak tehát csupán egy része marad valóban hatásos és így a keletkező polimer közepes molekulasúlya is nagymértékben el fog térni a megkívánttól. Már ?:z az igen csekély mennyiségű szennyezés is inaktiválhatja a katalizátor egy részét — és. ezáltal a fentebbi hátrányhoz vezethet —, amely adott esetben a reaktor falára van adszorbeálva. Ezek a hátrányok, melyek még laboratóriumi kísérleteknél is alig kerülhetők el, gyakorlatilag elkerülhetetlenek, ha üzemi méretben dolgozunk. A kiindulási anyagok olyan mértékű megtisztítása pedig, hogy azok a laboratóriumi vegyszerek tisztasági fokával rendelkezzenek, nagyon költséges lenne.. Azt találtuk, hogy butacliénnek az előbb említett katalizátorok segélyével való polimerizálásánál a keletkező polimer molekulasúlya tetszés szerint bizonyos határok között beszabályozható, függetlenül az alkalmazott katalizátor és az átalakult monomer mennyiségétől és ezáltal a katalizátor aktivitását netán csökkentő csekély mennyiségű szennyezés jelenlététől is, ha a polimerizálórend-