Vol. 79 No. 4 (2020)
RUBBERS (CAOUTCHOUC)

COPOLYMERIZATION OF BUTADIENE-1,3 AND STYRENE IN THE PRESENCE OF INITIATORS BASED ON AMINO DERIVATIVES OF VINYLBENZYL CHLORIDE

Ye. Bogoyavlenskaya
Научно-исследовательская организация "Сибур-Томскнефтехим"
A. Budeeva
Научно-исследовательская организация "Сибур-Томскнефтехим"

Published 2020-08-20

Keywords

  • aminostyrene,
  • chemical modification,
  • kinetics,
  • styrene-butadiene rubber,
  • organolithium initiator,
  • reactivity ratios
  • ...More
    Less

How to Cite

[1]
Bogoyavlenskaya Е., Budeeva А. and Volfson С. 2020. COPOLYMERIZATION OF BUTADIENE-1,3 AND STYRENE IN THE PRESENCE OF INITIATORS BASED ON AMINO DERIVATIVES OF VINYLBENZYL CHLORIDE. Kauchuk i Rezina. 79, 4 (Aug. 2020), 174–179. DOI:https://doi.org/10.47664/0022-9466-2020-79-4-174-179.

Abstract

The kinetic regularities of the process of copolymerization of 1,3-butadiene (B) and styrene (S) in a hydrocarbon solvent at a temperature of 35–65 °C in the presence of modified initiators based on amino derivatives of S and an electron donor additive ditetrahydrofurfurylpropane (DTHFP) have been studied. Modified initiators based on N,N-diethylaminomethylstyrene (DEAMSLi) and N,N-diisopropylaminomethylstyrene (DIPAMSLi) have been synthesized. Their characteristics were studding by the following methods: IR-spectroscopy of incomplete internal reflection with Fourier spectrometer Varian Excalibur HE 3600 (Varian Inc, USA); gel-permeated chromatograph Agilent 1200 (Agilent Technologies, USA); differential scanning calorimetry (DSC) on a DSC 204 F1 Phoenix instrument (NETZCH, Germany). It was found that when an electron-donor additive is introduced into the system, the rate of the process increases by a factor of 3–5, and the reactivity of S also increases for both initiating system, DEAMSLi-DTHFP and DIPAMSLi-DTHFP. The constants of copolymerization of B with S were calculated by two methods (Kehlen and Tydesh; Fineman and Ross), which confirm the kinetic calculations. It was confirmed that the developed initiating system based on the amino derivatives of S and the electron-donor additive DTHFP makes it possible to obtain styrene-butadiene rubbers with the required molecular weight and microstructure characteristics.

References

  1. Quiteria V.R.-S., Sierra C.A., Gόmez-Fatou J.M. et al. Tin-coupled styrene-butadiene rubbers (SBRs). Relationship between coupling type and properties // Macromolecular Materials and Engineering. 1999. N246. P.2025.
  2. Uraneck C.A., Short J.N. Solution-polymerized rubbers with superior breakdown properties // J. Appl. Polym. Sci. 2003. N14. P.1421.
  3. Пат. 9611384 B2 США: МПК C 08 L 47/00.
  4. Пат.5502131 США: МПК C 08 F 12/04.
  5. Пат. 8362164 B2 США: МПК C 08 F 4/488.
  6. Богоявленская Е.В., Будеева А.В., Ширин К.Н. и др. Влияние дилитиевого инициатора, содержащего функциональные группы, на свойства резин и вулканизатов на основе растворного бутадиен-стирольного каучука // Каучук и резина. 2019. Т.78. №3. С. 148.
  7. Пат. 6825306 США: МПК C 08 C 19/44, C 08 C 19/42, C 08 C 19/30.
  8. Пат. 7222650 США: МПК B 60 C 1/0016.
  9. Пат. 2707102 C1 Россия: МПК С 08 F 4/48, С 08 F 36/14, C 08 C 19/25.
  10. Богоявленская Е.В., Будеева А.В., Вольфсон С.И. Свойства вулканизатов и резиновых смесей на основе БСК, модифицированных литийорганическими инициаторами, содержащими аминостиролы // Каучук и резина. 2019. Т.78. №3. С. 152.
  11. Шварц М. Анионная полимеризация. М.: Мир, 1971. -668 с.
  12. Вагизов А.М., Хусаинова Г.Р., Ахметов И.Г. и др. Сополимеризация бутадиена-1,3 и стирола под действием н-бутиллития в присутствии аминосодержащего модификатора в гексане // Журнал прикладной химии. 2016. Т. 89. Вып. 1. С. 95.
  13. Kozak R., Matlengiewicz M. Influence of polar modifiers on microstructure of polybutadiene obtained by anionic polymerization. Part 5: Comparison of μ, σ, σ+μ, and σ-μ complexes // International Journal of Polymer Analysis and Characterization. 2017. V. 22. P. 51.
  14. Пат. WO 2016/108712 A1: МПК C 07 C 209/06.
  15. Сутягин В.М., Бондалетова Л.И. Химия и физика полимеров: Методические указания, программные вопросы и контрольные задания для студентов направления "Химическая технология и биотехнология". Томск: Из-во ТПУ, 2005. -72 с.
  16. Миценгендлер С.П., Алеев К.М., Данциг Л.Л. и др. Влияние природы эфира на процесс сополимеризации стирола и дивинила бутиллитием // Высокомолекул. соединения. 1963. Т.5. №2. С. 212.
  17. Несмеянов А.Н., Кочешков К.А. Методы элементоорганической химии. Книга 2. М.: Наука, 1971.- 935 с.