Три ( @ -циклоалкилфенил) фосфиты в качестве антиоксидантов бутилкаучука

Три ( @ -циклоалкилфенил) фосфиты в качестве антиоксидантов бутилкаучука

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Три(Н-цшслоалкилфеНИЛ)фосфиты общей формулы . . где R- 1-метшщиклогексил или 3-метилциклогексил , в качестве аятиоксидантов бутилкаучука. ko

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (l9) (l l) 4(sl) С 07 F 9/145 С 08 К 5 52

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТ0РСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ъАьАав1) 1ь. М»

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3698439/23-04 (22) 23.12.83 (46) 15.05.85. Бюл. Я 18 (72) Ш.Г,Садыхов, Ч.К.Расулов, В.Г.Мирзоев, А.И.Бабаев, Т.Н.Аллахвердиев, K.Ã.Ãàñàíîâ и Д.И.Аллахвердиев (53) 547.26 118(088.8) (56) 1. Горбунов Б.Н., Гурвич Я.А., Маслова И.П. В.кн. "Химия и технология стабилизаторов полимерных материалов", М., "Химия", 1981, с. 244-250.

2. Выложенная заявка ФРГ

В 2940548, кл. С 07 F 9/ 145, опублик.

1981.

3. Патент Швейцарии В 626385, кл. С 08 К 5/52, опублик. 1981.

4. Кулиев А.В. Велиев К.Г. В сб.

"Труды АзНИИНП им. В.Куйбышева", Азернефтнешр, вып. 2, 1958, 249.

5. Патент ФРГ И 3000744, кл. "С 08 L 51/04, опублик. 1980. ф.. Патент США Р 3514506, кл. 260-976, опублик. 1970. (54) ТРИ (и-ЦИКЛОАЛКИПФЕНИП) ФОСФИТЫ

В КАЧЕСТВЕ АНТИОКСИДАНТОВ БУТИЛКАУЧУКА. (57) Три(И-циклоалкилфенил) фосфиты общей формулы, (R-©- î $p где R- 1-метилциклогексил или Э-метипциклогексил, в качестве аитиоксидантов бутилкаучука".

1155603 2

Изобретение относится к фосфорорганической химии, а именно к новым три(л -циклоалкилфенил) фосфитам общей формулы -©- о-Ь, р, где — 1-метилциклогексил или 3-метилциклогексил, которые являются антиоксидантами бутилкаучука и могут найти применение в производстве полимерных материалов, смазочных масел и топлив.

Известно использование в качестве антиоксиданта бутилкаучука 2,2 -метнлен-бис-(6-трет-бутил-4-метилфенола) (НГ-2246) Я .

Известны фосфорсодержащие соединения подобного строения, применяющего. ся в качестве антиоксидантов полиме- 26 ров и каучуков: три(2-трет-бутилфенил)фосфит (2j, три(2,4-ди-трет-áyтилфенил)фосфит (3), три(й-алкилфенил-фосфит $4) три(2-циклогексилфенил) фосфит $5/, 25

Однако физико-химические показате ли укаэанных соединениЪ, а именно прочность, летучесть, совместимость с полимерами, растворимость, термическая стабильность находятся на не- ;О достаточно высоком уровне.

Известен структурный аналог предлагаемых три(п-циклоалкилфенил) фосфитов формулы (1), являющийся наиболее эффективным антиоксидантом бутил-g5 каучука -трифенилфосфит (6.1.

Однако физико-механические показатели трифенилфосфита, а именно коэффициент стабильности при ускоренном термостарении составляет 0,62, à пос- 4Î ле 6 мес. хранения в естественных условиях - 0,96, что не удовлетворяет современным требованиям промьпплен. ности.

Эффективность применения триарил- 45 фосфитов в качестве антиоксидантов полимерных материалов в значительной степени зависит от природы алифатического заместителя в бензольном яд" ре, от растворимости их в полимере. ур

Последние свойства улучшаются введением в бенэольное кольцо циклоалкильной группы.

Целью изобретения является повышение стабильности и"термоустойчивости Б5 бутилкаучука.

Поставленная цель достигается предлагаемыми три(л -циклоалкилфенил) фосфитами формулы (1), являющимися антиоксидантами бутилкаучука.

Предлагаемые три(Л -циклоалкилфенил)фосфиты обладают лучшими по срав. нению с известными антиоксидантами, в том числе и трифенилфосфитом, коэффициентами стабильности при хранении и термостарении.

Три(Л-циклоалкилфенил) фосфиты формулы (1) получают взаимодействием и -циклоалкилфенола с треххлористым фосфором в присутствии акцептора хлористого водорода -/М,Ф-диметиланилина в среде толуола при 60-75 С.

После выдерживания от реакционной смеси отделяют гидрохлорид основания, отгоняют непрореагировавшие исходные реагенты, остаток выдерживают при

100-120 С s вакууме 10-20 мм рт.ст, и получают целевой продукт.

Пример 1. Получение три 01-(1- метилциклогексил)феннл)фосфита.

К смеси 57,0 г 1-(1-метилциклогексил)фенола, 57,0 г толуола и

36,0 г диметиланилина по каплям добавляют 13,7 r треххлористого фосфора при 65 С в течение 30 мин. После окончания добавления треххлористого фосфора перемешивание продолжают еще в течение 4 ч. Охлаждают, отделяют гидрохлорид основания, выдерживают при комнатной температуре 10-12 ч.

Отделяют остатки соли, отгоняют . растворитель и непрореагировавшие исходные реагенты, остаток выдерживают при 100-120 С/10-20 мм рт.ст. и получают 58,0 г (96,9X) три -(1метилциклогекснл)фенил фосфита.

В MK-спектрах триfn-(1-метилциклогексил)фенил фосфита присутствуют характерные полосы поглощения: полоса 1505 см " отвечает скелетным колебаниям бензольного кольца; полоса

825 см- ненлоским деформационным

СН-колебаниям Л-замещенного ароматического ядра; полосы f012 1070 см" плоским СН-колебаниям. Наличие второго заместителя в бензольном ядре, представляющего собой гемзамещенное циклогексановое кольцо, подтверждается полосами валентных колебаний

С-Н 2920 и 2845 см, полосами скелетных колебаний нафтенового цикла

850 и 890 см, а также полосами !108, 1070, и 1345 см . Иетильная группа представлена полосой 1370 см .

Интенсивные полосы поглощения в об3 11S560 ластях 1190 и 1230 см" соответствуют валентным колебаниям Р-О-С связи.

ПИР-спектр тризн-(1-метилциклогексил)фенил фосфита, о",M .д.: синглет, 1,3 (ЗН), соответствующий протону метильной группы, присоединенной к четвертичному углеродному атому циклогексильного радикала; мультиплет с центром 1,5 (10Н) — метиленовые группы насыщенного углеродного 10 кольца; квадруплет в области 6,95, соответствующий протонам ароматического ядра.

Пример 2. Получение три(И(3-метилциклогексил) фенин фосфита. 1э

К смеси 57,0 re-(3-метилциклогек. сил)фенола, 57,0 г толуола и 36,0 r диметиланилина по каплям добавляют

f3,7 г треххлористого фосфора. Температура 75 С. Продолжительность реак- 20 ции 4,5 ч.

Получают 53,4 г (89,45X) три fn.(З-метИлциклогексил)фенил1фосфита.

ИК- и ЯИР- спектры три(й-(3-метилциклогексил)фенил)фосфита идентич- 2З ны спектрам соединения, полученного по примеру 1.

Все полученные три(В-циклоалкилфенил)фосфиты являются вязкими жидкостямн,хорошо растворимыми в органи.ЗО ческих растворителях, .в воде гидролиэуются.

В табл. 1 представлены физико-химические характеристики и элементный состав предлагаемых три(й-циклоалкил. .вменил)фосфитов формулы (1).

S,18 78,26 8,53 5,04 78,30 8,49

366-308 1 5640 1 0870 598 5 18 78 26 8 53 5 12 78 33 8 57 ффективность три(11 цнклоалкилфе нил)фосфитов в качестве антиоксидан.тов определяют при ускоренной термоокислительной деструкции бутилкаучука и при старении в условиях естественного хранения. Для проведения испытания используют бутилкаучук марки

БК"2055, незаправленный антиоксидантом, следующей характеристики: средневязкостный молекулярный вес по

3 4

Штаудингеру 60. 10, непредельность

2,05 мол.X.

Образцы готовят в .соответствии с ТУ 38003Г69-79 путем введения испы. туемого антиоксиданта в каучук на холодных вальцах в расчетных количествах. После этого из каждого образца готовят пленку толщиной

1+1,5 мм, размером 20 80 мм и нано- сят на стекло. Для сравнения готовят пленку из бутилкаучука, незаправленного антиоксидантом и заправленного

2,2 -метилен-бис-(б-трет-бутил-4-метилфенолом)или трифенилфосфитом(стандартными антиоксидантами). Ео всех образцах определяют средневязкостный молекулярный вес бутилкаучука по

Штаудингеру до и после испытания.

Ускоренную термоокислите,пьную деструк. цию проводят в специальной камере прн атмосферном давлении, температуре 150 С. Время деструкции 2 ч.

И табл. 2 представлены физико-механические показатели бутилкаучука марки БК-2055 без добавки и с добавками: НГ-2246, трифенилфосфита, триГ - (1--метилциклогек сил) фенил) фосфита и три(я-(3-метилциклогексил)фенил)-фо сфита.

Как видно из табл. 2, предлагаемые три(И-циклоалкилфенил)фосфиты формулы (1) по физико-механическим свойствам превосходят известные антиоксиданты: обладают коэффициентом стабильности при ускоренном термостарении 0,95-0,98, коэффициентом стабильности после 6 мес. хранения в естественных условиях 0,98-1,0. Соот ветственно для трифенилфосфита эти коэффициенты равны 0,62 ц 0,96.

Улучшение физико-механических свойств бутилкаучука достигается sa счет наличия в молекуле три(й-цикло" алкилфенил)фосфитов в пара положении феноксициклического радикала, что позволяет увеличить совместность и растворимость его в каучуке.

1 f55603

Теплице 2

Еоэффяциент ствбялэ ности с яо Втврдяя" Вутиляарчуя (беэ дябеяяв) 0,40 0,9

0,935 0,965

0,25

0 25 60,0 32

И,5 0,62 0,96

6о 0 59

0,98 1,0 оРр

600 П

095 . 098

Составитель В»Чижов

Редактор Т.Веселова . Техред С.Легеза Корректор И.Зрдейи

Заказ 3038/22 Тираж 354 Подписное

ВНИИНИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðoä, ул.Проектная, 4

Доя яро ка ватаоя сидня та 5g нас Л

6О 26

60,0 96

CJIO

Нес» еяекн» ествстнямя слояяяя ври усяо реняом я реянои териоста рвяии осле нвс. ранения естествкния слов нях