Стабилизатор для синтетического изопренового каучука и способ его получения

Стабилизатор для синтетического изопренового каучука и способ его получения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: стабилизаторы класса пространственно затрудненных фенолов синтетического изопренового каучука. Сущность изобретения: стабилизатор содержит, мае. %: 4,4-бис(2,б-дитрет-бутилфенол) 43- 62, 4-метил-2, 8-дитрет-бутилфенол 2-22, бис (4-гидрокси-З, 5-дитрет-бутилфенил) этан 24-31. 3, 3, 5, 5-тетратрет-бутил-4, 4- стильбеихинон - остальное до 100 %. Стабилизатор получают реакцией дегидрирования 4-метил-2, б-дитрет-бутил- .фенола 3, 3, 5, 5-тетратрет-бутил-4, 4-дифенохиноном при 170-200° С в среде органического растворителя при молярном соотношении дифенохинон: 4-метил-2, 6- дитрет-бутилфенил 1 : (). Продуктом реакции являются однородные порошки, хорошо растворимые в органических растворителях . 2 с. п. ф-лы, 1 табл. ел С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ . ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4950025/04 (22) 28.06.91 (46) 23,05.93, Бюл. № 19 (71) Казанский химико-технологический институт им. С.M.Êèðîâà (72) А. Г.Л иакумович, В.X. Кады рова, Н.А.Мукменева, С.В.Бухаров, А.Д,Хусаинов, В.M.Æàðêoâà, M Ã.Êàðï, С.И.Вольфсон, Ф .P. Гильманова и tO.В.Чугунов (56) Промышленность синтетического каучука, 1963, ¹ 2, с. 7.

Горбунов Б.Н., Гурвич Я.А., Маслов Н.П. . Химия и технология стабилизаторов полимерных материалов. — M,: Химия, 1981, с. 37, с. 55, Химические добавки к полимерам. — M.:

Химия, 1981, с. 66. (54) СТАБИЛИЗАТОР ДЛЯ СИНТЕТИЧЕСКОГО ИЗОПРЕНОВОГО КАУЧУКА И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ

Изобретение относится к синтезу стабилизаторов класса пространственно-затруд. ненных фенолов и может использовано в производстве синтетических каучуков и композиций на их основе.

Целью изобретения является повышение антиокислительной эффективности стабилизатора и упрощение процесса его получения.

Согласно изобретению поставленная цель достигается тем, что стабилизатор, включающий 4, 4-бис (2, б-дитрет-бутилфенол), дополнительно содержит 4-метил-2, 6-дитрет-бутилфенел, бис (4-гидрокси-3,5дитрет-бутилфенил) этан, 3, 3,5, 5 -тетра-трет бутил-4,4 -стильбенхинон при следующем соотношении компонентов, мас. 7:

4, 4 -Бис (2. 6-дитрет-бутилфенол) 43 — 62

„,5U„, 1816752 А1 (и)5 С 07 С 39/06, 39/12, С08 К5/13 (57) Использование: стабилизаторы класса пространственно затрудненных фенолов синтетического изопренового каучука. Сущность изобретения: стабилизатор содержит, мас. 4: 4,4-бис (2,6-дитрет-бутилфенол) 43—

62, 4-метил-2, 6-дитрет-бутилфенол 2-22, бис (4-гидрокси-3, 5-дитрет-бутилфенил) этан 24 — 31. 3, 3, 5, 5-тетратрет-бутил-4, 4стильбенхинон — остальное до 100 . Стабилизатор получают реакцией дегидрирования 4-метил-2; 6-дитрет-бутилфенола 3, 3, 5, 5-тетратрет-бутил-4, 4-дифенохиноном при 170-200 С в среде органического растворителя при молярном соотношении дифенохинон; 4-метил-2, 6дитрет-бутилфенил 1: (1 -2). Продуктом реакции являются однородные порошки, хорошо растворимые в органических растворителях. 2 с. и. ф-лы, 1 табл.

4-Метил-2, 6-дитрет-бутилфенол 2-22

Бис (4-гидрокси-3, 5-дитрет-бутилфенол) этан 24-31

3, 3, 5, 5 -Тетра-трет-бутил-4, 4 стильбенхинон 4,4-10 и способом его получения реакцией дегидрирования 4-метил-2, 6-дитрет-бутилфенола

3, 3, 5, 5 -тетра-третбутилдифенохиноном при молярном соотношении дифенохинон:

4-метил-2, 6-дитрет-бутилфе нол 1- (1-2).

Реакцию осуществляют в среде органического растворителя при 170 — 200 С при атмосферном или повышенном давлении.

Продукты реакции представляют собой однородные порошки от темно-желтого до коричневого цвета, хорошо растворяющиеся в органических растворителях. Состав

1816752 полученных продуктов был установлен жидкостной хроматографией.

Пример 1. Смесь 4,08 r (0,01 моль) дифенохинона и 2,2 r (0,01 моль) ионолэ (молярное соотношение 1: 1) в 3 мл метанола нагревают в запаянной ампуле при l70

С 7,5 ч. Растворитель удаляют и получают порошок желтого цвета следующего состава, мас. :

4,4 -Бис (2, 6-дитрет-бутилфенол) (Агидол-5) 62

4 — Метил (2, 6-дитрет-бутилфенол) (ионол) 2

Бис- (4-гидрокси-3, 5-дитрет-бутилфенил) этан (бисфенол) 26

3, 3, 5, 5-Тетра-трет, бутил-4, 4стильбенхинон (стильбенхинон) 10

Пример 2. Смесь реагентов по примеру 1 нагревают в изопропаноле при 180

С 6 ч. Растворитель отгоняют и получают следующего состава, мас. :

Агидол-5 60,1

Ионол 5,8

Бисфенол 24,7

Стильбенхинон 9,4

Пример 3. Смесь реагентов по примеру 1 нагревают при атмосферном давлении в 6 мл изооктилового спирта при 186 С

5 ч. Растворитель отгоняют в вакууме и получают целевой продукт следующего состава, мас, g»:

Агидол-5 59.3

Ионол 7,6

Бисфенол 24,0

Стильбенхинон 9,1

Пример 4. Смесь 4,08 (0,01 моль) дифенохинона и 3,3 г (0,015 моль) ионола (молярное соотношение 1: 1,5) в 4 мл зтанола нагревают в запаянной ампуле при 200

С 4 ч. Растворитель отгоняют и получают продукт следующего состава, мас. :

Агидол-5 50,1

Ионол 14,4

Бисфенол 31,0

Стильбенхинон 4,5

Пример 5. Смесь. продуктов по примеру 4 нагревают в условиях примера 1, получают продукт следующего состава, мас.

%:

Агидол-5 50,3

Ионол 15,1

Бисфенол 30,2

Стильбенхинон 4,4

Пример 6. Смесь продуктов по примеру 4 нагревают в 5 мл диметилформамида в запаянной ампуле при 170 С 5 ч, Растворитель удаляют и получают продукт следующего состава, мэс, :

Агидол-5 49,7

Ионол 16,0

Бисфенол 29,9

Стильбенхинон 4,4

- Пример 7. Смесь 4,08 r (0,01 моль дифенохинона) и 4,4 г (0,02 моль) ионола (молярное соотношение 1: 2) в 8 мл ацетонитрила нагревают в запаянной ампуле

180 С 6 ч. Растворитель отгоняют и получают продукт следующего состава, мас, :

Агидол-5 43,0

Ионол 22,0

Бисфенол 30,2

Стильбенхинон 4,8

Пример 8. Смесь продуктов по при15 меру 7 нагревают в 6 мл фильтрата от примера 7. Рэстворитель удаляют и получают следующего состава, мас. : Агидол-5 43,9

Ионол 21,3

20 Бисфенол 30,0

Стильбенхинон 4,8

Пример 9. Смесь продуктов по примеру 7 нагревают в толуоле при 190 С 4,5 ч.

Растворитель удаляют и получают целевой

25 продукт следующего состава, мас. %;

Агидол-5 45,4

Ионол 19,7

Бисфенол 29,8

Стильбенхинон 5,1

Добавки, полученные предлагаемым .способом по примерам 1 — 9 испытаны в качестве стабилизаторов синтетического изопренового каучука и композиции СКИ-3 с полипропиленом следующего состава, мас.

35 ч.:

СКИ-3 75,0

ПП21060 25,0 ZnO 5,0

Стеариновая кислота 1,0

40 Тиурам Д 1,0

Сера 0,2

Сульфенамид Ц . 2,0

Эффективность стабилизаторов в каучуке СКИ-3 оценивалась по величине индук45 ционного периода окисления каучука при

150 С и добавлении кислорода 250 мм рт. ст, (т ); по индукционному периоду накопления карбонильных групп в процессе окисления образцов каучука при 130 С в

50 термошкафу, определяемых методом ИКспектроскопии; по величине крутящего момента после 10 минут переработки каучука в смесительной приставке пластикордера

Брабендер при начальной температуре 150

55 С (Мкр), Эффективность стабилизаторов в композиции СКИ-3 с полипропиленом оценивалась по величине крутящего момента и по результатам физико-механических испытаний.

1816752

3, 3, 5, 5-тетра-трет, бутил-4, 4-стильбенхинон при следующем соотношении компонентов, мас. %:

4, 4-бис (2, 6-дитрет;бутилфенол) 43-62

4-метил (2, 6-дитрет.-бутилфенол) 2 — 22 бис (4-гидрокси-3, 5-дитрет.-бутилфенил) этан 24 — 31

3, 3, 5, 5-тетра-трет. бутил-4, 4-стильбенхинон остальное до 100 %.

2, Способ получения стабилизатора для синтетического изопренового каучука реакцией дегидрирования алкилфенола 3, 3, 5, 5 -тетра-трет. бутил-4, 4 -дифенохиноном при нагревании в среде органического растворителя, отличающийся тем, что, с целью упрощения процессов, в качестве алкилфенола берут 4-метил-2,6-дитрет;бутилфенол и ри моля рном соотношении дифенохи нон; 4-метил-2, 6-дитрет.-бутилфенол 1: (1 — 2).

Антиокислительная эффективность стабилизатора, полученного предлагаемым способом, в изопреновом каучуке СКИ вЂ” 3 и в композиции СКИ-3 с полипропиленом

Свойства каучука СКИ-3

Свойства композиции СКИ вЂ” 3 с полипропиленом

Стабилизатбр (1мас.%) по

Х =o, Ч

Мкр, нМ относительное остаточIl50,ч относител ьное удлинепрочность при растяжении 0; примеру ное ние при разрыве,%

Мпа удлине ние,$

16,2

25,5

25,5

26,0

27,0

26,5

27,0

26,0

26,5

26,5

42,0

10,0

16,0

15,9

41,5. 9,5

42,0.9,5

17,4

44,5

12,0

17,0

44,0

11,5

12,5

17,0

43,5

16,8

16,5

16,8

40,0

42,0

11,0

11,5

40,5

10.5

Агидол-5(п рототип) 15,2

470

25,0

38,5 с

9,0

По сравнению с прототипом предлагаемые термостабилизаторы повышают индукционный период окисления каучука с 9 до

9,5 — 12 ч, стабильность к окислению в термошкафу с 38,5 до 40 — 44,5 ч, значительно воэра- 5 стает крутящий момент, характеризующий стабильность каучука в процессе термомеханической переработки, снижают относительное остаточное удлинение композиций СКИ-3 с полипропиленом (см. таблица). 10

Предлагаемый способ получения термостабилизаторов прост и экологически чист, способ не требует очистки и выделения индивидуальных продуктов), Формула изобретения . 15

1. Стабилизатор для синтетического изои ропенового каучука, включающий 4,4-бис(2, б-дитрет.-бугилфенол), отличающийся тем, что, с целью повышения антиокислитель- ной эффективности, он дополнительно содер- 20 жит 4-метил-2, б-дитрет.-бутилфенол, бис (4-гидрокси-3, 5-дитрет. бутилфенил) этан, 500

542

500

46

42

43

37

36

38