Способ получения дисперсии лития

Союз Советских Социалистических Республик(51) М. Кл. В 013 37/00В 013 23/04// С 22 В 26/12 Государственный комитет Совета Министров СССРОпубликовано 15,09.77. БюллетеньДата опубликования описания 07.09.7 по делам изобретении н открытийлашова, Г. Р. Поляков мни 71) Заявитель ПОЛУЧЕНИЯ ДИСПЕР 54) СП ения дисперсии обу диспергироинертного угле 72) Авторы изобретения Д, К. Поляков, Н. Изобретение относится к получению дисперсии металлического лития, которая может быть использована в качестве катализатора для стереоспецифической полимеризации,Известны способы диспергирования лития в среде инертного углеводородного растворителя при температуре выше точки плавления металла (186 С) с применением высокоскоростных мешалок (10 - 18 тыс. об/мин) в присутствии солей жирных кислот 11.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ диспергирования лития в среде нейтрального углеводородного растворителя в присутствии стабилизирующей добавки - поверхностно-активного вещества. В качестве добавки используют, например олеат меди, дистеарат алюминия, которые способствуют разрушению капель расплавленного металла и стабилизируют дисперсию 21,Однако применение жидкого лития вызывает коррозию аппаратуры, кроме того, необходима высокая очистка растворителя и веществ, входящих в состав дисперсионной среды, поскольку литий активно реагирует с примесями ароматических и непредельных соединений. Для упрощения приготолития по предлагаемому спвание лития проводят в сре водородного растворителя в температурноминтервале от - 40 до + 120 С в присутствиистабилизирующей добавки - поверхностно-активного вещества, выбранного из группы, со 5 держащей органические кислоты С - С,моно- и дилитийалкилы С 2 - С 4 и моно- и дилитийорганические полимеры,Металлический литий в виде кусков, гранул, непрерывно подаваемого стержня или0 ленты измельчают в герметически закрытомсосуде в вакууме или атмосфере инертногогаза в среде инертного углеводородного растворителя в условиях, когда металл находитсяв твердом состоянии.5 Предлагаемый способ приготовления дисперсии лития позволяет уменьшить коррозиюаппаратуры и использовать в качестве материала для ее изготовления обычные углеродистые стали, в то время как в известном спо 20 собе требуется применение дефицитной нержавеющей стали. Не требуется тщательнойочистки дисперсионной среды и инертного газа, допустимо применение азота вместо труднодоступного гелия.25 П р и м е р 1. В предварительно откачанную толстостенную стеклянную ампулу, содержащую 25 штук стеклянных шариков диаметром 5 мм, вводят в вакууме 0 25 г(35,7 ммоль) лития в виде пластинок толщи 30 ной 0,3 мм и 20 мл гептана, Ампулу устанавливают на встряхиватель (частота встряхивания 2 - 3 раза в 1 с), В течение 3 - 4 ч в гептане дисперсия не образуется, В ту же ампулу вводят 0,1 г (0,5 ммоль) лауриновой кислоты, 11 осле встряхивания в течение 1 ч реакция с литием заканчивается и появляетсятонкая дисперсия лития фиолетового цвета.По истечении 25 ч полученную дисперсию сливают, а остаток лития оттитровывают кислотой. Выход дисперсии 22,1%, Температурадиспергирования 20"С. При применении в качестве добавки лаурината калия процесса диспергирования не наблюдается,Аналогичным образом диспергируют те жеколичества лития в присутствии 0,2 г (1 ммоль)лауриновой кислоты при температуре 120 С,дисперсионная среда октан. Выход дисперсии 30"о за 4 ч.Н р и м е р 2. По способу, описанному впримере 1, диспергируют в атмосфере азота0,32 г (45,8 ммоль) лития в 20 мл гептана вприсутствии 0,2 г (0,66 ммоль) диспропорционироваппой канифоли (смоляные илоы общей формулы СдНоСООН). Температура диспергирования - 20 С, Цвет дисперсии - черный, выход за 25 ч 27,1 Ъ. После добавленияк 6 мл полученной дисперсии в вакууме 2,6 млизопрена начинается полимеризация. Выходполимера за 48 ч близок к 100%, характеристическая вязкость в толуоле 2,3 дл/г, содержание 1,4-иис-звеньев по данным ИК-анализа87 б "/о, 3 4 - 7,0% 1,4-транс 5,4 "/о.П р и м е р 3. По способу, описанному впримере 1, диспергируют 0,345 г (49,5 ммоль)лития в присутстствии 0,198 г (0,7 ммоль)олеиновой кислоты. Дисперсия имеет металлический блеск с переливами, Выход при20"С за 30 ч 69,2%. При применении в качестве добавки олеината калия или натрия процесс диспергирования не наблюдается.Г 1 р и м е р 4. По способу, описанному впримере 1, в вакууме диспергируют 0,27 г(38,8 ммоль) лития в присутствии 2,5 ммолейэтиллития. Выход б/, за 30 ч. После добавления к 0,5 мл полученной суспензии в вакууме20 мл гептана и 4 мл изопрена начинается полимеризация с разогревом реакционной массы. Характеристическая вязкость полимера0,37 дл/г. Содержание 1,4-иис-звеньев 82,5%,1,4-транс 12,4/3,4-5,1/о. Прибавление литийорганического катализатора (бутиллития)к готовой дисперсии лития производят длярезкого сокращения индукционного периодапри полимеризации изопрена,П р и м е р 5. По способу, описанному впримере 1, диспергируют 0,38 г (54,3 ммоль)лития в присутствии 0,088 г (0,38 ммоль) дибромпентаметилена. Процесс образования нерастворимого в гептане дилитийпентаметиленаи дисперсии лития начинается немедленно.Температура диспергирования 20 С, цвет дисперсии черный, выход дисперсии 71,6 о/о за 33 ч.К 4,6 мл полученной дисперсии, содержащей небольшое количество дилитийорганического соединения (молярное отношение к ли 5 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 60 65 тию = 1: 140), добавляют 15 мл гептана и 3,8 мл изопрена. В течение 48 ч полимеризация проходит при 20 С на 95%. Характеристическая вязкость полученного полимера 0,86 дл/г. Содержание 1,4-иис-звеньев 79,4%, 1,4-транс,3 /о, 3,4-5,3 о/о11 р и м е р 6. По способу, описанному в примере 1, диспергируют 0,3 г (43,1 ммоль) лития в присутствии 0,3 мл (3 ммоль) изопрсна при 20 С в вакууме. Дисперсия имеет металлический блеск, выход за 10 ч 21%. К 2 мл полученной суспензии добавляют в вакууме 3 мл изопрена и 20 мл гептана. Вязкость полученного полимера 4,8 дл/г. Содержание 1,4-иис-звеньев 92,6/о, 1,4-транс 4,0/ 3,4- 3,4%.П р и м ер 7. В предварительно откачанную ампулу на 100 мл, содержащую стеклянные шарики, вводят 0,35 г (50,4 ммоль) лигия и 20 мл гептапа. Ампулу заполняют сухим углекислым газом и запаивают. 11 осле введения 0,4 мл изопрсна начинается процесс диспергировапия при 20 С. Образующийся живущий полимер изопрена немедленно реагирует с углекислотой, даровая соль, в присутствии которой протекает дальнейший процесс диспергирования. Выход дисперсии 47,2/о за 14 ч.11 р и мер 8. Предварительно готовят 1,4 г гкивущего полимера изопрена путем полимеризации изопрена в 20 мл гептана под действием 1,15 мл 0,8 н. раствора этиллития. В растворе полученного полимера диспергируют 0,216 г (31,1 ммоль) лития при комнатной температуре. Выход дисперсии 18,3% за 27 ч.П р и м е р 9, Предварительно готовят 2,1 г живущего диблок-полимера путем полимеризации смеси изопрена (1,5 мл) и стирола (1,2 мл) под действием 2 мл 0,2 н. раствора этиллития, К полученной активной оранжевой суспензии полимера в 20 мл гептана добавляют 0,218 г (31,4 ммоль) лития в виде кусочков. Диспергирование ведут при комнатной температуре, выход за 30 ч 8,9/о.П р и м е р 10. В приведенных выше примерах диспергирование лития производилось путем совместного встряхивания кусочков лития и стеклянных шариков, оказывающих на литий механическое воздействие. Указанное механическое воздействие могкет быть интенсифицировано при применении устройства, в котором литий в виде непрерывно подаваемого стержня или ленты истирают с помощью быстровращающейся щетки из тонкой металлической (стальной) проволоки. Процесс в этом случае также идет только в присутствии литийсодержащих добавок, получаемых предварительно нли в ходе диспергирования.В герметичном стеклянном сосуде, заполненном азотом, диспергируют литий, закрепленный неподвижно, с помощью мягкой стальной щетки, вращающейся со скоростью 2000 - 3000 об/мин в 40 мл бензола, содержа щего 0,4 мл олеиновой кислоты. Процесс при комнатной температуре начинается немедлен572293 Формула изобретения Составитель О. ЕфимовРедактор Л. Емельянова Техред И. Михайлова Корректор О, Тюрина Подписное Заказ 1991/15 Изд.757 Тираж 947 НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж.35, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр, Сапунова, 2 но. Производительность диспергирования 0,053 г лития в 1 ч на 1 см обрабатываемой поверхности,В тех же условиях диспергируют литий при температуре - 40 С, дисперсионная среда гептан. Производительность диспергирования 0,042 г/ч см.В тех же условиях диспергируют литий при температуре +70 С, дисперсионная среда гептан. Производительность диспергирования 0,092 г/ч см 2,Во всех приведенных примерах получаемая дисперсия полидисперсна, Размер частиц определяется выбранным режимом диспергирования, природой и количеством добавки, температурой, В отличие от способов, в которых используется промежуточное расплавление, частички получаемой дисперсии имеют неправильную форму и представляют собой чешуйки или пластинки, толщиной от нескольких до 10 - 15 мкм и размером от 2 - 3 мкм до 30 - 50 мкм с сильно изорванными краями, что благоприятно сказывается на развитии удельной поверхности. Снижение температуры диспергирования и интенсивности механического воздействия ведет к появлению в дисперсииколлоидной, окрашенной фракции,Способ получения дисперсии лития - катализатора для стереоспецифической полимеризации изопрена путем диспергпрования металла в среде инертного углеводородного раство 10 рителя в присутствии стабилизирующей добавки - новерхностно-активного вещества, о тличающийся тем, что с целью упрощения способа получения дисперсии, диспергирование проводят в интервале температур от15 - 40 до + 120 С, а в качестве добавки используют вещество из группы, содержащей органические кислоты С 1 - Сиь моно- и дилитийалкилы С - С 4 и моно- и дилитийоргапическиеполимеры.20 Источники информации, прннятысво вн 11 мапис п 1)н зкспсртп: с1, Патент США Мо 2487333, кл, 252 - 309,1949.2. Патент США ЛЪ 3580862, кл. 252 - 309,25 1971,