Аспирант, кафедра химии и химической технологии органических соединений и переработки полимеров
Graduate, Department of chemistry and chemical technology organic compounds and polymer processing
Профессор, кафедра химии и химической технологии органических соединений и переработки полимеров
Professor, Department of chemistry and chemical technology organic compounds and polymer processing
Профессор,
Professor
Старший научный сотрудник
Senior researcher
В статье рассматривается применение магнийорганических инициаторов в синтезе бутадиен-стирольных статистических сополимеров (ДССК), полученных растворной полимеризацией и их влияние на свойства каучука. Выбранный магнийорганический инициатор представляет собой диалкилмагний в сочетании с модификатором, который представляет собой смешанный алкоголят щелочного и щелочноземельного металлов, позволяющий контролировать микроструктуру диеновой части полимера и его молекулярно-массовые характеристики. Спиртовыми производными выбраны высококипящие спирты тетра(оксипропил)этилендиамин (лапромол-294) и тетрагидрофурфуриловый спирт (ТГФС). Выбор высококипящих спиртов обусловлен тем, что при разрушении алкоголятов при водной дегазации полимеров они не попадают в возвратный растворитель и практически не попадают в сточные воды. Металлической компонентой алкоголятов служат литий, натрий, калий, магний и кальций. Полученные растворы модификаторов устойчивы при хранении в течение года даже при температуре минус 40 ºС. Разработан способ получения новой каталитической системы на основе магнийорганики и алкоголятов щелочных и щелочноземельных металлов, позволяющий получать функционализированные ДССК как со статистическим, так и с блочным распределением бутадиена и стирола. Проведена сополимеризация бутадиена со стиролом на магнийорганических инициаторах как с использованием литийорганического соединения (нбутиллития), так и без него. Установлено, что дополнительное введение н-бутиллития в реакционную массу приводит к резкому повышению скорости реакции. Представлены результаты исследования влияния состава инициирующей системы на структуру диеновых полимеров. Выявлено, что смешанная инициирующая система дает высокую конверсию мономеров (до 98 % за 1 час), содержание 1,2звеньев увеличивается до 60 %. Процесс полимеризации в присутствии только смеси магнийорганических инициаторов и алкоголятов щелочных и щелочноземельных металлов протекает менее активно, конверсия мономеров достигает 90 % за 4 часа, микроструктура полибутадиеновой части соответствует низковинильным полимерам (28 % 1,2-звеньев). Определены наиболее эффективные инициирующие системы для получения статистических ДССК. Результаты исследования показали, что магнийалкилы могут использоваться в сочетании с алкоголятами щелочных металлов в качестве возбудителей сополимеризации диенов и винилароматических соединений.
The article discusses the use of organomagnesium initiators in the synthesis of styrene-butadiene random copolymer (SBR) obtained solution polymerization and their influence on the properties of rubber. Selected organic magnesium dialkyl initiator is combined with a modifier, which is a mixed alkoxide of an alkali and alkaline earth metals, which allows to control the micr ostructure of the diene polymer and its molecular weight characteristics. Alcohol derivatives selected high-boiling alcohols tetra (hydroxypropyl) ethylenediamine (lapromol 294) and tetrahydrofurfuryl alcohol (TGFS). Selection of high-boiling alcohols due to the fact that the destruction of alkoxide with aqueous polymer degassing they do not fall into the return solvent and almost fall into the exact water. The metal components of alkoxides are lithium, sodium, potassium, magnesium and calcium. The resulting solutions are stable when stored modifier t hroughout the year even at -40 °C. The scheme of obtaining the new catalyst systems based organomagnesium and alcoxide of alkali and alkaline earth metals, which yields as functionalized SBR with a statistical and a distribution block of butadiene and styrene was developed. The process of copolymerization with styrene to butadiene organomagnesium initiators as using an organolithium compound (n-butyllithium) was carried out, and without it. Found that the addition of n-butyllithium in the reaction mixture leads to a sharp increase in the rate of reaction. The results of studies of the effect of composition of the initiator system on the structure of diene polymers. It was revealed that a mixed initiator system affords a high conversion of monomers (to 90 % in 1 hour) 1,2-polybutadiene content increased to 60 %. The process of polymerization of only a mixture of organomagnesium initiators and alcoxide of alkali and alkaline earth metals are not actively proceeds, conversion of the monomers reaches to 90 % in 4 hours, the microstructure of the polybutadiene corresponds low vinyl polymers (28 % 1,2 units) in the presence invention. The providing the necessary initiation systems for preparing random polymers. The results of research showed that the magnesium alkyls in combination with alkali metal alcoholates as pathogens copolymerization of dienes and vinylaromatic compounds may be used.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.