Synthesis of Low Molecular Weight Butadiene Polymers Using Cationic Catalytic Systems Based on Diethylaluminium Chloride

V. A. Rozentsvet; Розенцвет В. А.; D. M. Ulyanova; Ульянова Д. М.; N. A. Sablina; Саблина Н. А.; R. V. Brunilin; Брунилин Р. В.; P. M. Tolstoy; Толстой П. М.

doi:10.31857/S0453881123010069

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

Авторы: Розенцвет В.А.¹, Ульянова Д.М.¹, Саблина Н.А.¹, Брунилин Р.В.², Толстой П.М.³
Учреждения:
1. Институт экологии Волжского бассейна РАН – филиал ФГБУН Самарского ФИЦ РАН
2. ФГБОУ ВО Волгоградский государственный технический университет
3. ФГБОУ ВО Санкт-Петербургский государственный университет, Институт химии
Выпуск: Том 64, № 1 (2023)
Страницы: 65-77
Раздел: СТАТЬИ
URL: https://journals.rcsi.science/0453-8811/article/view/137023
DOI: https://doi.org/10.31857/S0453881123010069
EDN: https://elibrary.ru/KITIXS
ID: 137023

Цитировать

Полный текст

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

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.

Ключевые слова

бутадиен, катионная полимеризация, молекулярные характеристики, микроструктура, пленкообразующие свойства

Список литературы

Mark J.E., Erman B., Eirich F.R. Science and Technology of Rubber. Amsterdam: Elsevier Academic Press, 2005. 762 p.
Holden G., Kricheldorf H.R., Quirk R.P. Thermoplastic Elastomers. Munich: Hanser Publisher, 2004. 718 p.
Монаков Ю.Б., Толстиков Г.А. Каталитическая полимеризация 1,3-диенов. Москва: Наука, 1990. 211 с.
Могилевич М.М., Туров Б.С., Морозов Ю.Л., Уставщиков Б.Ф. Жидкие углеводородные каучуки. Москва: Химия, 1983. 200 с.
Долгоплоск Б.А., Тинякова Е.И. Металлоорганический катализ в процессах полимеризации. Москва: Наука, 1985. 534 с.
Розенцвет В.А., Козлов В.Г., Монаков Ю.Б. Катионная полимеризация сопряженных диенов. Москва: Наука, 2011. 238 с.
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.
Ferington T.E., Tobolsky A.V. // J. Polym. Sci. 1958. V. 31. P. 25.
Kita R., Kimi A. // J. Coat. Technol. 1976. V. 48. P. 53.
Gaylord N.G., Kossler I., Stolka M. // J. Macromol. Sci. Chem. 1968. V. 2. P. 1105.
Gaylord N.G. // Pure Appl. Chem. 1970. V. 23. P. 305.
Розенцвет В.А., Козлов В.Г., Саблина Н.А., Стоцкая О.А. // Изв. АН. Сер. хим. 2018. № 8. С. 1419.
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.
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.
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.
Тинякова Е.И., Журавлева Т.Г., Куреньгина Т.Н., Кирикова Н.С., Долгоплоск Б.А. // Докл. АН СССР. 1962. Т. 144. С. 592.
Розенцвет В.А., Козлов В.Г., Коровина Н.А., Новаков И.А. // Кинетика и катализ. 2015. Т. 56. С. 146.
Розенцвет В.А., Козлов В.Г., Стоцкая О.А., Смирнов С.Н., Толстой П.М. // Изв. АН. Сер. хим. 2019. № 1. С. 116.
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.
Rozentsvet V.A., Kozlov V.G., Sablina N.A., Stotskaya O.A., Peruch F., Kostjuk S.V. // Polym. Chem. 2017. V. 8. P. 926.
Rozentsvet V.A., Kozlov V.G., Korovina N.A., Kostjuk S.V. // Macromol. Chem. Phys. 2013. V. 214. P. 2694.
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.
Розенцвет В.А., Ульянова Д.М., Саблина Н.А., Кузнецова М.Г., Толстой П.М. // Изв. АН. Сер. хим. 2022. № 4. С. 787.
Priola A., Cesca S., Ferraris G. // Makromol. Chem. 1972. V. 160. P. 41.
Кеннеди Дж. Катионная полимеризация олефинов. Москва: Мир, 1978. 408 с.
Tanaka Y., Sato H., Gonzalez I.G. // J. Polym. Sci.: Polym. Chem. Ed. 1979. V. 17. P. 3027.