Ethylene‐propylene based terpolymers containing tricyclo[5.2.1.0^2,6]deca‐2,5,8‐triene

Abstract

Tricyclo[5.2.1 .O'."]deca-2,5,8-triene ( I ) (trivial name: dehydro-isodicyc1opentadiene)or a mixture of its methyl derivatives were used as termonomers to obtain ethylene-propylenetriene terpolymers (EPTM's) having unusual properties in the curing process, even at low levels of triene (ca. 1 wt-'Y"). Three types of catalyst systems have been investigated, i. e. based on VCI4, VO[O(CHz),C'H.3].3, or V(acac), and (C2H5)2A1CI. Several parameters of the terpolymerization process were studied (e.g. Al/V mole ratio; catalyst and termonomer concentration; polymerization time; presence of a Lewis base or chain transfer agent) and their influence on M , and EPTM composition were evaluated.Fractionation data and the use of model compounds allow to conclude that 1 enters EPTM chains randomly and by selective opening of the norbornenic double bond, whereas the conjugated diene system is involved in side-reactions if the catalyst has some acid character or the concentration of the triene is above some critical values. ZUSAMMENFASSUNG: Tricyclo[5.2. I .02.b]deca-2,5,8-trien( I ) (Trivialname: Dehydro-isodicyclopentadien) oder eine Mischung seiner Methylderivate wurden verwendet als Termonomere zur Herstellung von Athylen-Propylen-Trien Terpolymeren (EPTM) mit ungewohnlichen Eigenschaften beim VulkanisationsprozeD, selbst bei niedrigem Triengehalt (etwa I Gew.-x). Drei Arten von Katalysatorsystemen wurden untersucht, und zwar auf der Basis von VC14,VO[O(CH2)3CH3]3 oder V(acac)3 und (C2H5)zA1CI. Es wurden mehrere Parameter des Terpolymerisationsverfahrens untersucht (z. B. AljV Molverhaltnis; Katalysator und Termonomerkonzentration; Polymerisationsdauer; Anwesenheit einer Lewisbase oder eines Ketteniibertragungsmittels) und ihre Wirkung auf M , und die Zusammensetzung von EPTM ausgewertet. Die Fraktionierungsangaben und die Anwendung von Modellverbindungen fiihren zu dem SchluD, dal3 1 in die EPTM-Ketten statistisch und durch selektives Offnen der norbornenischen Doppelbindung eintritt, wahrend das konjugierte Diensystem Nebenreaktionen eingeht, wenn der Katalysator einen sauren Charakter aufweist oder die Trienkonzentration eine kritische Konzentration iibersteigt.