Синтез низкомолекулярных полимеров бутадиена с использованием катионных каталитических систем на основе диэтилалюминийхлорида

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Установлено, что катионная полимеризация бутадиена под действием каталитических систем на основе диэтилалюминийхлорида (AlEt2Cl) в сочетании с третичными алкилгалогенидами (АГ), такими как трет-бутилхлорид, трет-бутилбромид и 2-хлор-2-метилбутан, является эффективным методом получения полностью растворимых полимеров бутадиена при технологически удобной температуре процесса 20°С. Показано, что при увеличении продолжительности процесса полимеризации бутадиена существенно возрастают значения среднемассовых молекулярных масс и полидисперсности полимера при одновременном уменьшении ненасыщенности полибутадиена, что связано с протеканием в ходе полимеризации реакции передачи растущей цепи на двойную связь полимера. С использованием метода спектроскопии ЯМР 13С установлено, что макромолекулы полибутадиена, синтезированного на каталитической системе AlEt2Cl–трет-бутилхлорид, состоят преимущественно из 1,4-транс-звеньев, содержат два типа начальных трет-бутильных звеньев и два вида концевых хлорсодержащих звеньев, образующихся в результате протекания реакции передачи растущей цепи на трет-бутилхлорид. По данным спектров ЯМР 13С полибутадиена разработана методика расчета конверсии бутадиена в ходе полимеризации, а также предложен механизм процесса катионной полимеризации бутадиена. Показано, что синтезированный “катионный” полибутадиен характеризуется высокими пленкообразующими свойствами и может являться перспективным компонентом при производстве лакокрасочных материалов.

Об авторах

В. А. Розенцвет

Институт экологии Волжского бассейна РАН – филиал ФГБУН Самарского ФИЦ РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: rozentsvet@mail.ru
Россия, 445003, Тольятти, ул. Комзина, 10

Д. М. Ульянова

Институт экологии Волжского бассейна РАН – филиал ФГБУН Самарского ФИЦ РАН

Email: rozentsvet@mail.ru
Россия, 445003, Тольятти, ул. Комзина, 10

Н. А. Саблина

Институт экологии Волжского бассейна РАН – филиал ФГБУН Самарского ФИЦ РАН

Email: rozentsvet@mail.ru
Россия, 445003, Тольятти, ул. Комзина, 10

Р. В. Брунилин

ФГБОУ ВО Волгоградский государственный технический университет

Email: rozentsvet@mail.ru
Россия, 400005, Волгоград, просп. им. Ленина, 28

П. М. Толстой

ФГБОУ ВО Санкт-Петербургский государственный университет, Институт химии

Email: rozentsvet@mail.ru
Россия, 199034, Санкт-Петербург, Университетская наб., 7–9

Список литературы

  1. Mark J.E., Erman B., Eirich F.R. Science and Technology of Rubber. Amsterdam: Elsevier Academic Press, 2005. 762 p.
  2. Holden G., Kricheldorf H.R., Quirk R.P. Thermoplastic Elastomers. Munich: Hanser Publisher, 2004. 718 p.
  3. Монаков Ю.Б., Толстиков Г.А. Каталитическая полимеризация 1,3-диенов. Москва: Наука, 1990. 211 с.
  4. Могилевич М.М., Туров Б.С., Морозов Ю.Л., Уставщиков Б.Ф. Жидкие углеводородные каучуки. Москва: Химия, 1983. 200 с.
  5. Долгоплоск Б.А., Тинякова Е.И. Металлоорганический катализ в процессах полимеризации. Москва: Наука, 1985. 534 с.
  6. Розенцвет В.А., Козлов В.Г., Монаков Ю.Б. Катионная полимеризация сопряженных диенов. Москва: Наука, 2011. 238 с.
  7. Marvel C.S., Gilkey R., Morgan C.R., Noth J.F., Rands R.D., Young C.H. // J. Polym. Sci. 1951. V. 6. P. 483.
  8. Ferington T.E., Tobolsky A.V. // J. Polym. Sci. 1958. V. 31. P. 25.
  9. Kita R., Kimi A. // J. Coat. Technol. 1976. V. 48. P. 53.
  10. Gaylord N.G., Kossler I., Stolka M. // J. Macromol. Sci. Chem. 1968. V. 2. P. 1105.
  11. Gaylord N.G. // Pure Appl. Chem. 1970. V. 23. P. 305.
  12. Розенцвет В.А., Козлов В.Г., Саблина Н.А., Стоцкая О.А. // Изв. АН. Сер. хим. 2018. № 8. С. 1419.
  13. Rozentsvet V.A., Ulyanova D.M., Sablina N.A., Kostjuk S.V., Tolstoy P.M., Novakov I.A. // Polym. Chem. 2022. V. 13. P. 1596.
  14. Rozentsvet V.A., Stotskaya O.A., Ivanova V.P., Kuznetsova M.G., Tolstoy P.M., Kostjuk S.V. // J. Polym. Sci.: Polym. Chem. 2018. V. 56. P. 387.
  15. Розенцвет В.А., Саблина Н.А., Ульянова Д.М., Толс-той П.М., Смирнов С.Н., Новаков И.А. // Докл. РАН. Химия, науки о материалах. 2020. Т. 491. С. 55.
  16. Тинякова Е.И., Журавлева Т.Г., Куреньгина Т.Н., Кирикова Н.С., Долгоплоск Б.А. // Докл. АН СССР. 1962. Т. 144. С. 592.
  17. Розенцвет В.А., Козлов В.Г., Коровина Н.А., Новаков И.А. // Кинетика и катализ. 2015. Т. 56. С. 146.
  18. Розенцвет В.А., Козлов В.Г., Стоцкая О.А., Смирнов С.Н., Толстой П.М. // Изв. АН. Сер. хим. 2019. № 1. С. 116.
  19. Rozentsvet V.A., Kozlov V.G., Stotskaya O.A., Sablina N.A., Peruch F., Kostjuk S.V. // Eur. Polym. J. 2018. V. 103. P. 11.
  20. Rozentsvet V.A., Kozlov V.G., Sablina N.A., Stotskaya O.A., Peruch F., Kostjuk S.V. // Polym. Chem. 2017. V. 8. P. 926.
  21. Rozentsvet V.A., Kozlov V.G., Korovina N.A., Kostjuk S.V. // Macromol. Chem. Phys. 2013. V. 214. P. 2694.
  22. Розенцвет В.А., Саблина Н.А., Ульянова Д.М., Толс-той П.М., Новаков И.А. // Докл. РАН. Химия, науки о материалах. 2021. Т. 499. С. 66.
  23. Розенцвет В.А., Ульянова Д.М., Саблина Н.А., Кузнецова М.Г., Толстой П.М. // Изв. АН. Сер. хим. 2022. № 4. С. 787.
  24. Priola A., Cesca S., Ferraris G. // Makromol. Chem. 1972. V. 160. P. 41.
  25. Кеннеди Дж. Катионная полимеризация олефинов. Москва: Мир, 1978. 408 с.
  26. Tanaka Y., Sato H., Gonzalez I.G. // J. Polym. Sci.: Polym. Chem. Ed. 1979. V. 17. P. 3027.