Způsob karboxylace živých polymerů

Stiahnuť PDF súbor.

Zhrnutie / Anotácia

Způsob karboxylace živých polymerů s molární hmotností 1000 až 20 000 g/mol, připravených aniontovým polymeračním mechanismem roztokovou polymerací s koncentrací polymeru do 40 hmotnostních %, u něhož se rozprášení polymeru provádí tak, že se roztok živého polymeru o teplotě 253 až 298 K a tlaku 1,5 až 22 MPa rozpráší do reakčního prostoru, v němž se nachází plynné činidlo pod tlakem 0,1 až 2 MPa. Roztok polymeru může obsahovat jen nepolární, tj. uhlovodíková rozpouštědla. Rozprášení se provede jednokomponentovou rozprašovací tryskou. Používá se jen stechiometrické množství oxidu uhličitého.

Text

Pozerať všetko

emo no wNALszv 45 Vydáno 15 12 sa A OIIEVY32 31 33 Právo předností od 03 03 31Autor vynálozu BALLAYER WINFRIED dipl. ing., GÚTZ REINER dr. dipl. ing., HALLE,STUBENRAUCH DIETER ing. Chem., GRIEHL VOLKER dipl. chem., HALLE-NEUSTADT NDRL(54) Způsob karhoxylacz živých polymerůZpůsob karboxylace živých polymerů s molární hmotnosti 1000 až 20 000 g/mol,připravených aníontovým polymeračním mechanismem roztokovou polymerací s koncentrací polymeru do 40 hmotnostních U/o,u něhož se rozprášení polymeru provádí tak, že se roztok živého polymeru o teplotě 253 až 298 K a tlaku 1,5 až 22 MPa rozprášI do reakčního prostoru, V němž se nachází plynné činldlo pod tlakem 0,1 až Z MPa. Roztok polymeru může obsahovat jen nepolární, tj. uhlovodíková rozpouštědla. Roz prášení se provede jednokomponentovourozprašovací tryskou. Používá se jen stechiometrlcké množství oxidu uhličitého.Vynález se týká způsobu karboxylace živých polymerů s molarní hmotnosti 1000 až 20 000 g/mol, připrevených aniontovým polymeračním mechanismem roztokovou polymerací s koncentrací polymeru do 40 hmotnostních , rozprášoním polymeru.e známe, že karboxylační reakce živých polymerü účinkem oxidu uhličitého má typické kvalitativní rysy. e známo, že regulační složky jsou schopny vyšší konverze a prüběh reakce je spojen se skokovou změnou viskozity, která vede l tvorbě viskózního gelu až pevné latky. Nodocbází přitom někdy k intenzívní obnově reakční zóny mezi molekulami živého polymeru a plynným činidleln, respektive k turbulentnímu promíchávání. Potom dochází k nežádoucí reakci mezi molekulami živého polymeru a karboxylovanými molekulami polymeru a tvoří se sloučeniny o vyšší molekulové hmotnosti, např. ketony, karbinoly atd.,takže se nedosahuje kvantitativní přeměny živého polymeru na. polymer karboxylovaný Wyman, D. P. a kol. I. Polym. Sci. A 1964, str. 4545.Toto zvýšení viskozity způsobené karboxylační reakcí lze do ilrčité míry kompenzovat známým způsobem tím, že se přidá polární rozpouštědlo, např. tetrahydrofuran,etvleter apod. Přitom se však objevují některé nežádoucí účinky. je známo, že éterové sloučeniny reagují s živými polymery za štěpeiíí éteru Liebigs Ann. Chemie 747 1971, str. 70 až 83 nebo HOUĎGIIAWSYI,SV. 13/1, 4. vydání 1970, přičemž se poruší aktivní centra živého řetězce. Kromě toho pozdější oddělování polárního rozpouštědla od karboxylovaného polymeru představuje další náklady na energie a aparaturu. Tyto nevýhody známých. způsobů karboxylace vedou ke zvýšení molární hmotnosti a ke snížení obsahu karboxylových skupin v reakčním produktu a mají za ná sledek zhoršení aplikačních vlastností těch to polymerů a vedou ke zvýšení nákladů na jejich výrobu. Při dalším zpracování dochází k nižší hustotě zesítování oproti ideálně možnému. Navíc je potřeba při přípravě používat polární rozpouštědla.je známo, že popsane nevýhody lze téměř odstranit, když se namísto intenzívní homogenizace reakčních komponentů v průběhu reakce roztok živého polymeru na počátku reakce velmi jemně disperguje a potom se během převážně doby reakce intenzívně míchá s plynným reakčním činidlem tak, aby karboxylační reakce proběhla V gelovitých jemně dispergovaných polymerních částicích vysokou rychlostí a podstatné se omezila kopulační reakce. Způsobem podle NDR patentu 139 661 se pomocí plynného oxidu uhličitého, vystupujícího vysokou rychlostí ze dvoukonnponeuntní trysky, roz.prašuje proud kapalného živého polymeru na malé častice. Koncentrace roztoku polymeru je až 40 0/0 hmotnostních, s výhodou 25 až 30 0/0 hmotnostních. Roztok polymeruvychází vnitřním otvorení tryskyplynne činidlo mezikríižím. tímto způsobem se dosáhne obsahu karboxyloi-ýcií skupin, odpovídajícíhottuíkcioiíazlitč 19 blíží se tedy značné teoretickyhodnotě 2,0. Postup podle patentu. NDR 159 661 je ekonomicky méně výhodný v tom,je potřeba značný přebytelà ovidn uhlič o, jeho spotřeba je desetinásobektřicetiííásobel( stechiolrrrstrlczké spotľeby. Iíromě toho je třeba, aby v irysce byl udržován přetlal 0,25 (ž 1,5 MPa., což znemeíztá, že se přebytečné množství plynueho činidla musi plynule odvádět z reakčního jirostoríi, oddělevat zrozpouštědlo a opět jej komprimovat na tlak v rnzstřiltovecí trysce.Nevýhody známých způsobů odstraňuje nebo alespoň podstatné snižuje způsob karłboxylace živých poly/mori( s molární hmotnosti 1000 až 20 000 g/mol, pripravených aniontovým mechanismem roztokovou polymera.cí s koncentrací polymeru do 40 hmotnostních 0/0, vhodným plynným činidlem,zejména oxidem uhličitým rozprášením na polymer s koncovými karboxylrlvými skupinami, podle vynálezu, který spočívá V tom, že se roztok živého polymeru o teplotě 253 až 298 K a tlaku 1,5 až 22 MPa rozpráší do reakčního prostoru, v němž se nachází plynne čiuidlo pod tlakem 0,1 až 2 MPa. Postačuje, když roztok polymeru obsahuje pouze uhlovodíková, tj. nepolarní rozpouštědla. Rozpräšení lze provést s výhodou okamžitou redukcí tlaku, například přes jednokomponentovou rozprašovaci trysku.Výhodou způsobu podle vynálezu je, že karboxylace živých polymeru probíhá za ekonomicky výhodnějších poměrů. Není třeba přebytek plynného reakčního činidla, tj. oxidu LIhHČÍtÉhO oproti stechiometrické spotřebě. Lze proto pracovat bez vracení tohoto činidla a jeho komprese. Přitom funkcionalite je i při vyšších koncentracich pokymeru blízko teoretické hodnoty. Při funkcionalizaci se potlačí v podstatné míře kopulační reakce. Funkcionalita těchto produktů se potom blíží k teoretické hodnotě-ZO.Roztok polymeru připravený např. způsobem podle příkladu 3 z patentu NDR 139 661 se rozprašoval v ,jednokomponentové trysce, přičemž přetlak před tryskou byl 20,0 MPa. V reakčni nádobě byl oxid uhličitý o tlaku 0,5 MPa. Získaný karboxylovaný poymer měl molární hmotnost 5200 g/mol a obsah karboxylových skupin 1,62 hmotnostních. Z toho vyplývá, že jeho funkcionalita byla 1,87.P ř í k 1 a d 2 Roztok bifunkčního polybutadienu s lithi em na konci řetězce v heptanu, mající molární hmotnost polymeru 1500 g/mo a kon 2320533centraci 8 hmotnostních 0/0 byl karboxylovan v reakčni nadobě, obsahující oxid uh 1 i« čitý 0 tlaku 0,5 MPa. Přetlak V jednokomponentove trysce byl 1,5 M 211.Polymer zchlazený na 263 K potřeboval jen stechiometrické množství oxidu hličitého. Karboxylovýr polymer byl bílý pevný gel,obsahující skupinu COOLi, který se převedl pomoci suchého plynného chlorovodíku na kyselinu. Tim se roztok polybutadienu s koncovými karboxylovými skupinami plně zka~ palnil a vyloučil se LiCl. Přebytečný Hcl se neutralizoval pevnou sodou a přebytečná soda se spolu s LiCl odstředila. Po stabilizaci polymerního roztoku 1 hmotnostnĺm dílem ZB-dí-terc.-butyl-p-kresolu se odstranilo rozpouštědlo. Osmometrií V parní fázi se stanovila molámí hmotnost polymeru a titrací obsah karboxylových skupin. Ziskaný polymer měl nnolární hmotnost 1650 g/mol,obsah karboxylových skupin -COOH 5,02 procenta a funkcionalitu 1,84.Polymer podle příkladu 2 byl zpracován stejným způsobem s tím rozdílem, že bylo použito přeilaku oxidu uhličitého v reakční nádobě 0,5 MPa a přetlak v- trysce byl 20,0 MPa. Získal se polymer, který měl molární hmotnost 1600 g/mol, obsah karboxylových skupin 5,34 9/0 a funkcionalitu 1,90.Polymer s molární hmotnosti 5000 g/mol e koncentrací 35 hmotnostnĺch byl zpra~ Cován stejným způsobem jako v příkladu 2 s tim rozdílem, že bylo použito tlaku 0,5 MPa v reakční nádobě a tlaku 20,0 MPa v- trysce. Získal se polymer s molární hmotnosti 5500 g/mol, obsahem karboxylových skupin 1,49 a funkcionalitou 1,82.1. Způsob karboxylace živých polymerů s molární hmotnosti 1000 až 20 000 g/mol, připravených aniontovým polymeračním mechanismem roztokovou polymerací s koncentraci polymeru do 40 hmotnostníoh vhodným plynzným činidlem, zejména oxidem uhličitým, rozprášením na polymer s koncovými karboxylovými skupinami, vy« značený tím, že se roztok živého polymeru o teplotě 253 až 298 K a tlaku 1,5 až 22 MParozpráší do reakčniho prostoru, v němž se nachází plynne činidlo pod tlakem 0,1 až 2 MFa.2. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím,že roztok polymeru obsahuje pouze uhlovodíková rozpouštědla.3. Způsob podle bodů 1 a 2, vyznačený tím, že se rozprášeni provede okamžitou re dukcí tlaku.

MPK / Značky

MPK: C08F 8/00

Značky: způsob, živých, karboxylace, polymerů

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/3-232679-zpusob-karboxylace-zivych-polymeru.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Způsob karboxylace živých polymerů</a>

Podobne patenty