Жидкие композиции стиролсодержащих фенольных соединений и способы их получения

Жидкие композиции стиролсодержащих фенольных соединений и способы их получения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к жидким композициям стиролсодержащих фенольных соединений. В частности, настоящее изобретение относится к жидким композициям стиролсодержащих фенольных соединений, способам получения композиций стиролсодержащих фенольных соединений и их применению для стабилизации полимеров и смазок.

Уровень техники

Существует постоянная потребность в фенольных антиоксидантах, имеющих жидкую физическую форму, для ряда полимерных рынков, таких как термопласты, термоэластопласты, резины и смазки. Для многих фенольных антиоксидантов жидкая физическая форма может быть достигнута нагреванием их до температур, превышающих их точку плавления. Примеры включают октадецил-3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксициннамат, точка плавления которого находится в интервале от 48°С до 58°С, и 2,6-ди-трет-бутил-п-крезол, чья точка плавления составляет приблизительно 69°С.

Основной недостаток, связанный с использованием соединения, которое является твердым при комнатной температуре, в расплавленном состоянии, заключается в том, что для того, чтобы сохранить его в жидкой физической форме, требуется постоянное нагревание. Нагревание, однако, не всегда можно поддерживать, и поэтому расплавленный продукт может остыть и превратиться в твердый. После отверждения становится невозможным извлечь соединение из контейнера для хранения, которое может оказаться необходимым для введения его в стабилизируемый полимер. С другой стороны, возвращение его в жидкую физическую форму требует повторного нагревания, но повторное нагревание твердого материала в закрытом контейнере может быть трудоемким и длительным процессом. Таким образом, ситуация может привести к технологическим задержкам и, как результат, к неоправданному росту расходов.

Таким образом, существует потребность в разработке антиоксидантов или стабилизаторов, особенно для полимеров и смазок, которая либо сравняет, либо превысит эффективность стабилизаторов согласно требованиям промышленных стандартов при сохранении желаемой текучести и параметров хранения при нормальных температурах транспортировки.

Другая проблема, особенно для добавок к полимерам, таким как полиуретаны, особенно пенополиуретаны, заключается в выделении добавок из полимера. Продукты типа пенополиуретанов широко используются в деталях внутреннего интерьера автомобилей, например сиденьях или приборных панелях, и растущее внимание уделяют уровню добавок, которые могут выделяться из пластиков, использованных для таких изделий. Пенополиуретаны обычно получают из простых полиэфирполиолов (полиолов), которые обычно содержат один или несколько антиоксидантов, и диизоцианатов. Антиоксиданты обычно содержатся в полиольном компоненте для увеличения стабильности и снижения окрашивания. Явление выделения добавок из пластиков, используемых в автомобильном интерьере, иногда известно под названием туманообразования. Будучи осажденными в виде капелек, они могут вызвать помутнение на ветровом стекле или других окнах. Однако проблема туманообразования внутри автомобиля является не просто вопросом безопасности вследствие ухудшения видимости, но, скорее, вопросом безопасности для здоровья пассажиров автомобиля. Таким образом, существует также потребность в полимерах, например полиуретанах, таких как пенополиуретаны, имеющих низкие параметры туманообразования по сравнению с промышленными стандартами сравнения.

В патенте США 3956247 раскрыто решение, согласно которому галогенирование в растворе ЭПДМ (EPDM, каучука на основе терполимера этилена, альфа-моноолефина и несопряженного диена) в присутствии эпоксисоединения, такого как эпоксидированное соевое масло, с или без поли(алкиленовый простой эфир)гликоля дает галогенированный EPDM с отличной стабильностью вязкости и ограниченным содержанием геля. В качестве антиоксиданта может быть использована смесь двух частей нонилсодержащего фенилфосфита и одной части стиролсодержащего п-крезола.

В патенте США 5140055 раскрыто, что резиновая композиция, содержащая конкретно ограниченное соединение имидазола или соединение имидазола, бензимидазола или их конкретно ограниченные производные, имеет большой tan δ в высокотемпературном диапазоне, и шина, имеющая протектор, изготовленный с использованием данной резиновой композиции, гарантирована от снижения величины tan δ вследствие увеличения температуры при пробеге и имеет улучшенные параметры сцепления с поверхностью дороги при высокоскоростном движении. Использование кислоты Бронстеда в комбинации с имидазолом, имидазолином или бензимидазолом может устранить недостаток, связанный с низким сопротивлением подвулканизации резиновой смеси, содержащей имидазол, имидазолин или только бензимидазол. Используемая кислота Бронстеда включает производные фенола, карбоновые кислоты¸ сульфоновые кислоты, серную кислоту и ее производные, фосфорную кислоту и ее производные, циануровую кислоту и ее производные, сульфиновую кислоту, азотную кислоту и ее производные, фосфористую кислоту и карбоновую кислоту, и их производные. Соединения, перечисленные как рекомендованные к использованию, включают 2,6-ди-трет-бутил-п-крезол, 2,2'-метиленбис-4-метил-6-трет-бутилфенол, 4,4'-тиобис-3-метил-6-трет-бутилфенол, стиролсодержащий п-крезол, фосфорную кислоту, сложные эфиры фосфорной кислоты, фосфористую кислоту и сложные эфиры фосфористой кислоты, помимо многих других.

В патенте США 5466740 раскрыта композиция на основе галогенсодержащей смолы, которой придана стабильность к действию тепла и света путем введения (а) сложного гидроксида металла на основе кальция и сложного оксида металла на основе кальция, (b) β-дикетонового соединения или его соли металла и необязательно (с) цинковой соли органической кислоты. Композиция на основе галогенсодержащей смолы может содержать обычные добавки, такие как оловоорганические стабилизаторы, эпоксидные стабилизаторы, сложные эфиры фосфористой кислоты, стабилизаторы на основе серосодержащих соединений, фенольные стабилизаторы и антиоксиданты, например стиролсодержащий п-крезол, 2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенол, бутилсодержащий анизол, 4,4'-метиленбис(6-трет-бутил-3-метилфенол), 2,2'-метиленбис(6-трет-бутил-4-метилфенол), 1,3,5-триметил-2,4,6-трис-3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензил)бензол и тетракис[3-(4-гидрокси-3,5-ди-трет-бутилфенил)пропионилоксиметилен]метан.

В патенте США 6242562 раскрыт способ получения полимера винилхлорида, который включает стадии (А) суспензионной полимеризации винилхлорида или смеси мономеров, содержащей винилхлорид, в водной среде, с получением полимерной суспензии; (В) отгонки непрореагировавших мономеров, оставшихся в полимерной суспензии; и (С) дегидратации полимерной суспензии, прошедшей стадию (В), при температуре от 80°С до 95°С, предпочтительно в течение 60 минут после отгонки. В частности, сначала винилхлорид или смесь мономеров, содержащую винилхлорид, водную среду, инициатор полимеризации и диспергатор, загружают в полимеризатор, перемешивают и устанавливают заданную температуру полимеризации (обычно от 30 до 75°С) для полимеризации винилхлорида или смеси мономеров. В момент, когда полимеризация достигает заданной глубины (обычно от 60 до 98%), полимеризацию обрывают, например, добавлением к реакционной смеси антиоксиданта, обладающего ингибирующим полимеризацию действием, например антиоксидантов фенольного типа, таких как стиролсодержащий п-крезол, помимо прочих.

В патенте США 6339132 раскрыт способ регенерации непрореагировавших винилхлоридных мономеров, включающий стадию сжатия с помощью компрессора непрореагировавшего мономерного винилхлорида, извлеченного из процесса производства поливинилхлорида, и сжатие его в контакте со смазочным маслом, подаваемым в компрессор. В данном способе смазочное масло содержит ингибитор полимеризации, обладающий ингибирующим полимеризацию действием по отношению к мономерному винилхлориду. Примером данного ингибитора полимеризации могут служить ингибиторы фенольного типа, такие как стиролсодержащий п-крезол, помимо других; ингибиторы аминного типа; ингибиторы серосодержащего типа и ингибиторы фосфористого типа, которые могут быть использованы по отдельности или в комбинации двух или нескольких из них.

В патенте США 6391065 представлена разбавляемая водой композиция абсорбера УФ света и способ улучшения светостойкости окрашенных текстильных материалов. Композицию наносят на текстильные материалы, и она содержит абсорбер ультрафиолетового света и органический растворитель, способный растворять абсорбер ультрафиолетового света. В примере 5 патента раскрыто добавление 10,0 г бензилбензоата в 20,0 г жидкого антиоксиданта/растворителя (алкилированный стиролсодержащий п-крезол) “Naugard 529” для снижения вязкости.

Краткое описание сущности изобретения

В одном варианте осуществления настоящее изобретение относится к жидкой композиции стиролсодержащих фенольных соединений, содержащей (а) по меньшей мере одно дистиролсодержащее фенольное соединение в количестве приблизительно от 70 до приблизительно 98 процентов по общей газохроматографической площади; (b) по меньшей мере одно моностиролсодержащее фенольное соединение в количестве больше 1 процента, например больше 5 процентов, по общей газохроматографической площади; и (с) по меньшей мере одно тристиролсодержащее фенольное соединение в количестве больше 1 процента, например больше 5 процентов, по общей газохроматографической площади. Необязательно композиция содержит по меньшей мере одно моностиролсодержащее фенольное соединение в количестве меньше 10 процентов по общей газохроматографической площади и по меньшей мере одно тристиролсодержащее фенольное соединение в количестве меньше 10 процентов по общей газохроматографической площади. Композиция предпочтительно содержит моностиролсодержащее фенольное соединение и тристиролсодержащее фенольное соединение в комбинации друг с другом в количестве от 5 до 20 процентов по общей газохроматографической площади. Предпочтительно композиция, как получена, имеет кислотное число меньше 0,1 мг КОН/грамм и имеет показатель интенсивности цвета по АРНА меньше 150, например, меньше 100. Композиция предпочтительно имеет вязкость меньше 40000 сантипуаз при 25°С. Композиция необязательно дополнительно содержит (d) разбавитель в количестве от 0,5 до 20% масс. в расчете на общую массу (a)-(d).

Композиция может также содержать со-стабилизатор, который может быть, например, выбран из группы, состоящей из фенолов фосфитов, диариламинов и эпоксидированных растительных масел. В одном аспекте со-стабилизатором является органофосфит, например, трис(нонилфенил)фосфит. Одним необязательным органофосфитом является Weston® NPP 705. В другом аспекте дополнительным стабилизатором является диалкилсодержащий дифениламин.

В другом аспекте изобретение относится к полимерному изделию, включающему полимер и любую из рассмотренных выше стиролсодержащих фенольных композиций. Полимер может быть выбран, например, из группы, состоящей из полиолефинов, ПВХ, полиуретанов, полиолов и эластомеров. В другом аспекте полимером является бутадиен-стирольный каучук. Полимерное изделие предпочтительно включает полиол или полиуретан и композицию, проявляющую низкое туманообразование.

В другом аспекте изобретение относится к смазке, содержащей базовый компонент с вязкостью смазки и рассмотренную выше стиролсодержащую фенольную композицию. Композиция смазки предпочтительно содержит базовый компонент в количестве более 90% масс. и стиролсодержащее фенольное соединение в количестве больше 0,05% масс. в расчете на массу смазки. Смазка содержит основной компонент смазки в количестве более 95% масс. и стиролсодержащее фенольное соединение в количестве от 0,1 до 5% масс. в расчете на массу смазки.

В особенно предпочтительном варианте осуществления изобретения композиция смазки дополнительно содержит по меньшей мере один антиоксидант, включающий один или несколько вторичных диариламинов, имеющих общую формулу

(R ₄ ) _a -Ar ₁ -NH-Ar ₂ -(R ₅ ) _b ,

где Ar₁ и Ar₂ являются независимыми и включают ароматические углеводороды, R₄ и R₅ являются независимыми и включают атом водорода и углеводородные группы, и a и b являются независимыми и равны 0 и 3, при условии, что (a+b) равно не более 4.

В одном аспекте по меньшей мере одно моностиролсодержащее фенольное соединение включает моностиролсодержащий п-крезол, по меньшей мере одно дистиролсодержащее фенольное соединение включает дистиролсодержащий п-крезол, и по меньшей мере одно тристиролсодержащее фенольное соединение включает тристиролсодержащий п-крезол.

В другом аспекте по меньшей мере одно моностиролсодержащее фенольное соединение включает смесь моностиролсодержащего о-крезола и моностиролсодержащего п-крезола, по меньшей мере одно дистиролсодержащее фенольное соединение включает смесь дистиролсодержащего о-крезола и дистиролсодержащего п-крезола, и по меньшей мере одно тристиролсодержащее фенольное соединение включает смесь тристиролсодержащего о-крезола и тристиролсодержащего п-крезола. Например, композиция может содержать дистиролсодержащий п-крезол в количестве более 1 процента по общей газохроматографической площади и дистиролсодержащий о-крезол в количестве более 1 процента по общей газохроматографической площади.

В другом аспекте по меньшей мере одно моностиролсодержащее фенольное соединение включает смесь моностиролсодержащего фенола и моностиролсодержащего п-крезола, по меньшей мере одно дистиролсодержащее фенольное соединение включает смесь дистиролсодержащего фенола и дистиролсодержащего п-крезола, по меньшей мере одно тристиролсодержащее фенольное соединение включает смесь тристиролсодержащего фенола и тристиролсодержащего п-крезола. Композиция может, например, содержать моностиролсодержащее фенольное соединение в количестве больше 1 процента по общей газохроматографической площади, дистиролсодержащее фенольное соединение в количестве больше 1 процента по общей газохроматографической площади и тристиролсодержащее фенольное соединение в количестве больше 1 процента по общей газохроматографической площади.

В другом аспекте по меньшей мере одно моностиролсодержащее фенольное соединение включает смесь моностиролсодержащего фенола и моностиролсодержащего о-крезола, по меньшей мере одно дистиролсодержащее фенольное соединение включает смесь дистиролсодержащего фенола и дистиролсодержащего о-крезола, и по меньшей мере одно тристиролсодержащее фенольное соединение включает смесь тристиролсодержащего фенола и тристиролсодержащего о-крезола. Композиция может, например, содержать моностиролсодержащее фенольное соединение в количестве больше 1 процента по общей газохроматографической площади, дистиролсодержащее фенольное соединение в количестве больше 1 процента по общей газохроматографической площади и тристиролсодержащее фенольное соединение в количестве больше 1 процента по общей газохроматографической площади.

В другом аспекте изобретение относится к способу получения жидкой композиции стиролсодержащего фенольного соединения, включающему стадии взаимодействия стирола с по меньшей мере одним фенольным соединением в присутствии катализатора на основе сульфоновой кислоты в реакторе при повышенной температуре, с получением смеси продуктов, содержащей по меньшей мере одно дистиролсодержащее фенольное соединение в количестве от 70 до 98 процентов по общей газохроматографической площади, моностиролсодержащее фенольное соединение в количестве больше 1 процента по общей газохроматографической площади и тристиролсодержащее фенольное соединение в количестве больше 1 процента по общей газохроматографической площади. В данном варианте осуществления изобретения фенольное соединение предпочтительно имеет формулу

где R₁ представляет собой атом водорода или метил. Смесь продуктов предпочтительно представляет собой жидкость при комнатной температуре.

Например, по меньшей мере одно фенольное соединение может включать один или несколько фенолов, п-крезол, о-крезол, смесь о-крезола и п-крезола, смесь фенола и п-крезола, смесь фенола и о-крезола или смесь о-крезола, п-крезола и фенола. В одном варианте осуществления изобретения смесь продуктов состоит из дистиролсодержащего п-крезола в количестве больше 1 процента по общей газохроматографической площади и дистиролсодержащего о-крезола в количестве больше 1 процента по общей газохроматографической площади. В другом варианте осуществления изобретения смесь продуктов содержит моностиролсодержащий фенол в количестве больше 1 процента по общей газохроматографической площади, дистиролсодержащий фенол в количестве больше 1 процента по общей газохроматографической площади и тристиролсодержащий фенол в количестве больше 1 процента по общей газохроматографической площади. В другом варианте осуществления изобретения смесь продуктов содержит моностиролсодержащий фенол в количестве больше 1 процента по общей газохроматографической площади, дистиролсодержащий фенол в количестве больше 1 процента по общей газохроматографической площади и тристиролсодержащий фенол в количестве больше 1 процента по общей газохроматографической площади. Смесь продуктов предпочтительно содержит по меньшей мере одно моностиролсодержащее фенольное соединение в количестве больше 5 процентов по общей газохроматографической площади и предпочтительно содержит по меньшей мере одно тристиролсодержащее фенольное соединение в количестве больше 5 процентов по общей газохроматографической площади. Смесь продуктов предпочтительно содержит моностиролсодержащее фенольное соединение в количестве меньше 10 процентов по общей газохроматографической площади и тристиролсодержащее фенольное соединение в количестве меньше 10 процентов по общей газохроматографической площади. Смесь продуктов предпочтительно содержит моностиролсодержащее фенольное соединение и тристиролсодержащее фенольное соединение в количестве от 5 до 20 процентов по общей газохроматографической площади.

Катализатор на основе сульфоновой кислоты, используемый в способе, предпочтительно выбирают из группы, состоящей из трифторметансульфоновой кислоты и трихлорметансульфоновой кислоты. В другом аспекте катализатор на основе сульфоновой кислоты выбирают из группы, состоящей из метансульфоновой кислоты, этансульфоновой кислоты, метилтрихлорметансульфоновой кислоты, метилтрифторметансульфоновой кислоты, этилтрихлорметансульфоновой кислоты и этилтрифторметансульфоновой кислоты. Катализатор на основе сульфоновой кислоты необязательно содержится в количестве в интервале от 1 ч/млн по массе до 1000 ч/млн по массе, в расчете на общую массу стирола, фенольного соединения и катализатора, введенных в реактор.

Стирол и фенольное соединение предпочтительно подвергают взаимодействию в молярном отношении от 1,85:1 до 2,1:1, соответственно. В идеальном случае, смесь продуктов имеет кислотное число меньше 0,1 мг КОН/грамм и предпочтительно имеет номер цвета по АРНА меньше 150, например меньше 100.

В другом варианте осуществления изобретение относится к способу получения смеси стиролсодержащих продуктов, например одного или нескольких фенолов, о-крезола и/или п-крезола, которая является жидкой при комнатной температуре и предпочтительно имеет вязкость меньше 40000 сантипуаз при 25°С. Способ дает возможность получить соответствующие дистиролсодержащие фенольные соединения, составляющие не менее 70% по общей ГХ площади. Способ включает стадии взаимодействия стирола с одним или несколькими фенольными соединениями, например, одним или несколькими фенолами, о-крезолом и/или п-крезолом, в молярном отношении от 1,85 до 2,1:1, соответственно, в присутствии кислотного катализатора, например сульфоновой кислоты, при повышенной температуре, где смесь содержит по меньшей мере одно моностиролсодержащее фенольное соединение, по меньшей мере одно дистиролсодержащее фенольное соединение и по меньшей мере одно тристиролсодержащее фенольное соединение и имеет кислотное число меньше 0,1 мг КОН/грамм.

В другом аспекте настоящее изобретение относится к способу стабилизации полимерной композиции, включающему введение в названную композицию эффективного количества смеси стиролсодержащих фенольных соединений, например п-крезола, которая является жидкой при комнатной температуре и имеет вязкость меньше 40000 сантипуаз при 25°С, где указанная смесь получена способом, приводящим к образованию дистиролсодержащих фенольных соединений, например, 2,5-дистирил-п-крезола, составляющих не менее 70% по общей ГХ площади, и включающим взаимодействие стирола с фенольным соединением, например, п-крезолом, в молярном отношении от 1,85 до 2,1:1, соответственно, в присутствии кислотного катализатора, например, катализатора на основе сульфоновой кислоты, при повышенной температуре, где указанная смесь содержит по меньшей мере одно моностиролсодержащее соединение, например, моностиролсодержащий п-крезол, по меньшей мере одно дистиролсодержащее фенольное соединение, например, дистиролсодержащий п-крезол, и по меньшей мере одно тристиролсодержащее фенольное соединение, например, тристиролсодержащий п-крезол, и имеет кислотное число меньше 0,1 мг КОН/грамм.

Еще в одном аспекте настоящее изобретение относится к композиции, содержащей смесь стиролсодержащих п-крезольных соединений, которая является жидкой при комнатной температуре, имеет вязкость меньше 40000 сантипуаз при 25°С и содержит 2,6-дистиролсодержащий п-крезол, составляющий не менее 70% по общей ГХ площади, и получена способом, включающим взаимодействие стирола с п-крезолом в молярном отношении от 1,85 до 2,1:1, соответственно, в присутствии кислотного катализатора при повышенной температуре, где указанная смесь содержит моностиролсодержащий п-крезол, дистиролсодержащий п-крезол и тристиролсодержащий п-крезол и имеет кислотное число меньше 0,1 мг КОН/грамм.

Подробное описание изобретения

Введение

Настоящее изобретение относится к композициям стиролсодержащих фенольных соединений, которые являются жидкими при комнатной температуре. В одном варианте осуществления изобретения настоящее изобретение относится к жидкой композиции стиролсодержащих фенольных соединений, содержащей по меньшей мере одно дистиролсодержащее фенольное соединение в количестве приблизительно от 70 до приблизительно 98 процентов по общей газохроматографической площади, по меньшей мере одно моностиролсодержащее фенольное соединение в количестве больше 1 процента, например, больше 5 процентов, по общей газохроматографической площади, и по меньшей мере одно тристиролсодержащее фенольное соединение в количестве больше 1 процента, например, больше 5 процентов, по общей газохроматографической площади. Необязательно композиция содержит по меньшей мере одно моностиролсодержащее фенольное соединение в количестве меньше 10 процентов (но больше 1 процента) по общей газохроматографической площади и по меньшей мере одно тристиролсодержащее фенольное соединение в количестве меньше 10 процентов (но больше 1 процента) по общей газохроматографической площади. Композиция предпочтительно содержит моностиролсодержащее фенольное соединение и тристиролсодержащее фенольное соединение, в комбинации, в количестве от 5 до 20 процентов по общей газохроматографической площади. Композиции стиролсодержащих фенольных соединений настоящего изобретения предпочтительно имеют вязкость при комнатной температуре меньше 40000 сантипуаз.

Неожиданно было обнаружено, что стиролсодержащие фенольные соединения настоящего изобретения являются высокостабильными жидкостями при комнатной температуре (25°С) и обычно обладают высокими желательными характеристиками цвета и прозрачности, например, имеют показатель интенсивности цвета по АРНА меньше 150, например, меньше 100 или меньше 80. Как результат, композиции стиролсодержащих фенольных соединений настоящего изобретения легко транспортируются и хорошо подходят для стабилизации полимерных изделий и смазок.

В другом варианте осуществления изобретение относится к способу получения данных композиций стиролсодержащих фенольных соединений с использованием катализатора на основе сульфоновой кислоты. Изобретение также относится к полимерным изделиям и смазкам, которые стабилизированы данными композициями стиролсодержащих фенольных соединений.

Способы получения композиций стиролсодержащих фенольных соединений

Композиции стиролсодержащих фенольных соединений настоящего изобретения предпочтительно получают взаимодействием стирола с одним или несколькими фенольными соединениями, предпочтительно в молярном отношении приблизительно от 1,85:1 до приблизительно 2,1:1, соответственно, при повышенной температуре в присутствии кислотного катализатора, предпочтительно катализатора на основе сульфоновой кислоты, с получением смеси стиролсодержащих фенольных соединений. Предпочтительное молярное отношение стирол:фенольное соединение составляет от 1,75 до 2,2:1, например, от 1,85 до 1,98:1, от 1,9 до 1,98:1 или приблизительно 1,95:1. Фенольное соединение, используемое в реакции со стиролом для получения жидких стиролсодержащих фенольных соединений настоящего изобретения, может широко меняться, но в предпочтительных вариантах осуществления изобретения его выбирают из одного или нескольких фенолов, п-крезола, м-крезола и о-крезола.

Представленная ниже схема 1 изображает конкретную реакцию, в которой фенольным соединением является п-крезол. Как показано, п-крезол подвергают взаимодействию со стиролом в присутствии кислотного катализатора, предпочтительно катализатора на основе сульфоновой кислоты, с получением моностиролсодержащего п-крезола, дистиролсодержащего п-крезола и тристиролсодержащего п-крезола.

Схема 1

Конкретный путь получения композиции стиролсодержащих фенольных соединений, жидкой при комнатной температуре

Основным продуктом в смеси продуктов является дистиролсодержащее фенольное соединение (например, 2,6-дистиролсодержащий п-крезол на схеме 1), составляющее не менее 70%, например, не менее 75%, не менее 80% или не менее 90%, по общей газохроматографической (ГХ) площади. Дистиролсодержащее фенольное соединение в смеси продуктов и его различные изомеры называются в данном описании продуктом “Ди”. С точки зрения диапазонов содержания, ди-продукт может содержаться в смеси продуктов в количестве, составляющем приблизительно от 70 до 98%, например, от 80 до 95%, от 80 до 92%, от 80 до 85%, от 85 до 95% или от 90 до 95%, определенном по общей площади ГХ. Предпочтительно в ходе реакции также образуются незначительные количества соответствующих моностиролсодержащих фенольных соединений («моно») и тристиролсодержащих фенольных соединений («три»), как показано выше на схеме 1 для п-крезола. Как будет очевидно специалистам в данной области, в ходе реакции могут образовываться многие различные «три» соединения и изомеры (проиллюстрировано лишь одно три-соединение), и термин «три», как использовано в данном описании, относится к каждому из таких различных соединений в совокупности, если соответствующее фенольное соединение имеет три стирильных группы, присоединенных к нему. Таким образом, термины «моно», «ди» и «три», как использовано в данном описании, относятся к фенольным соединениям (например, одному или нескольким фенолам, п-крезолу и/или о-крезолу), замещенным одной, двумя или тремя стирильными группами, соответственно, включая их различные изомеры.

Как указано выше, фенольное соединение, обработанное стиролом согласно способу настоящего изобретения, может меняться в широких пределах. Предпочтительные фенольные соединения включают фенол, о-крезол, п-крезол и их смеси. Таким образом, фенольное соединение предпочтительно имеет общую формулу

где R₁ представляет атом водорода или метил.

В одном варианте осуществления изобретения, например, фенольное соединение включает п-крезол. В данном аспекте по меньшей мере одно моностиролсодержащее фенольное соединение включает моностиролсодержащий п-крезол, по меньшей мере одно дистиролсодержащее фенольное соединение включает дистиролсодержащий п-крезол, и по меньшей мере одно тристиролсодержащее фенольное соединение включает тристиролсодержащий п-крезол.

В другом аспекте фенольное соединение включает смесь о-крезола и п-крезола. Как результат, по меньшей мере одно моностиролосодержащее фенольное соединение включает смесь моностиролсодержащего о-крезола и моностиролсодержащего п-крезола, и по меньшей мере одно дистиролсодержащее фенольное соединение включает смесь дистиролсодеожащего о-крезола и дистиролсодержащего п-крезола, и по меньшей мере одно тристиролсодержащее фенольное соединение включает смесь тристиролсодержащего о-крезола и тристиролсодержащего п-крезола. Например, композиция или смесь продуктов может содержать дистиролсодержащий п-крезол в количестве более 1 процента в расчете по общей газохроматографической площади и дистиролсодержащий о-крезол в количестве больше 1 процента в расчете по общей газохроматографической площади.

В другом варианте осуществления изобретения фенольное соединение включает смесь фенола и п-крезола. Таким образом, по меньшей мере одно моностиролсодержащее фенольное соединение включает смесь моностиролсодержащего фенола и моностиролсодержащего п-крезола, по меньшей мере одно дистиролсодержащее фенольное соединение включает смесь дистиролсодержащего фенола и дистиролсодержащего п-крезола, и по меньшей мере одно тристиролсодержащее фенольное соединение включает смесь тристиролсодержащего фенола и трифенолсодержащего п-крезола. Композиция или смесь продуктов может, например, содержать моностиролсодержащий фенол в количестве больше 1 процента в расчете по общей газохроматографической площади, дистиролсодержащий фенол в количестве больше 1 процента в расчете по общей газохроматографической площади и тристиролсодержащий фенол в количестве больше 1 процента в расчете по общей газохроматографической площади.

Еще в одном варианте осуществления изобретения фенольное соединение включает смесь фенола и о-крезола. В данном аспекте по меньшей мере одно моностиролсодержащее фенольное соединение включает смесь моностиролсодержащего фенола и моностиролсодержащего о-крезола, по меньшей мере одно дистиролсодержащее фенольное соединение включает смесь дистиролсодержащего фенола и дистиролсодержащего о-крезола, и по меньшей мере одно тристиролсодержащее фенольное соединение включает смесь тристиролсодержащего фенола и тристиролсодержащего о-крезола. Композиция или смесь продуктов может, например, содержать моностиролсодержащий фенол в количестве больше 1 процента в расчете по общей газохроматографической площади, дистиролсодержащий фенол в количестве больше 1 процента в расчете по общей газохроматографической площади и тристиролсодержащий фенол в количестве больше 1 процента в расчете по общей газохроматографической площади.

Аналогичным образом, фенольное соединение может включать смесь Фенола, о-крезола и п-крезола, в данном случае по меньшей мере одно моностиролсодержащее фенольное соединение включает смесь моностиролсодержащего фенола, моностиролсодержащего о-крезола и моностиролсодержащего п-крезола. В данном случае, по меньшей мере одно дистиролсодержащее фенольное соединение включает смесь дистиролсодержащего фенола, дистиролсодержащего о-крезола и дистиролсодержащего п-крезола, и по меньшей мере одно тристиролсодержашее фенольное соединение включает смесь тристиролсодержащего фенола, тристиролсодержащего о-крезола и тристиролсодержащего п-крезола. Композиция или смесь продуктов может, например, содержать моностиролсодержащий фенол в количестве больше 1 процента в расчете по общей газохроматографической площади, дистиролсодержащий фенол в количестве больше 1 процента в расчете по общей газохроматографической площади и тристиролсодержащий фенол в количестве больше 1 процента в расчете по общей газохроматографической площади.

Независимо от того, какое фенольное соединение использовано в способе, жидкая физическая форма композиций стиролсодержащих фенольных соединений настоящего изобретения достигается при введении двух дополнительных продуктов реакции, а именно моно- и три-продуктов, в образующуюся композицию стиролсодержащего фенольного соединения. Кроме того, композиции стиролсодержащих фенольных соединений настоящего изобретения предпочтительно обладают повышенной прозрачностью и имеют показатель интенсивности цвета меньше 150 по АРНА, например, меньше 100 по АРНА или меньше 80 по АРНА. Далее по тексту для удобства, стабилизаторы настоящего изобретения будут называться для простоты стиролсодержащими фенольными композициями; однако следует понимать, что реальный продукт представляет собой композиции из смесей моно-, ди- и три-продуктов, как рассмотрено выше.

Относительные количества моно-, ди- и три-композиций, образованных в способе, можно регулировать путем подбора относительных долей реагентов. Как правило, например, увеличение молярного отношения стирол:фенольное соединение приведет к благоприятному образованию три-соединений по сравнению с моно-соединениями. И наоборот, снижение молярных отношений стирол:фенольное соединение будет благоприятствовать образованию моно-соединений по сравнению с три-соединениями.

Обычно, стирол добавляют к фенольному соединению, например, одному или нескольким фенолам, о-крезолу и/или п-крезолу, а не фенольное соединение к стиролу, что может нежелательным образом привести к полимеризации стирола до или в момент добавления фенольного соединения. В одном аспекте стирол добавляют к нагретому фенольному соединению, которое было нагрето до температуры в интервале от 50 до 90°С, например, от 55 до 85°С, от 60 до 80°С или предпочтительно приблизительно до 70°С.

В одном варианте осуществления изобретения реакцию проводят изотермически, т.е. при одной повышенной температуре, в течение всего реакционного процесса. Предпочтительно реакцию проводят при температуре в интервале приблизительно от 40°С до приблизительно 150°С, более предпочтительно в интервале приблизительно от 60 до приблизительно 80°С.

Образование моно-соединений протекает быстро, но образование ди-соединений происходит более медленно. Скорость образования ди-соединений можно повысить, однако, путем увеличения температуры реакционной смеси. Таким образом, в другом варианте осуществления изобретения использована двухступенчатая схема повышения температуры, в которой реагенты нагревают до первой температуры в течение первого промежутка времени, и затем реакционную смесь нагревают до второй «окончательной» температуры в течение второго промежутка времени. Первая температура необязательно находится в интервале от 50 до 90°С, например, от 55 до 85°С, от 60 до 80°С или предпочтительно она составляет приблизительно 70°С, и первый промежуток времени может находиться в интервале от 1 до 10 часов, например, от 1 до 4 часов, от 2 до 4 часов или от 2,5 до 3,5 часов. Для целей настоящего изобретения первый промежуток времени начинается с момента первоначального контакта реагентов друг с другом, например, когда стирол добавляют к фенольному соединению. Вторая температура необязательно находится в интервале от 60 до 110°С, например, от 70 до 110°С, от 80 до 100°С или предпочтительно составляет приблизительно 90°С, и второй промежуток времени находится в интервале от 0,25 до 4 часов, например, от 1 до 4 часов, от 2 до 4 часов или от 2,5 до 3,5 часов. Продолжительное время нагрева может привести к потемнению образующейся реакционной смеси и, в зависимости от предполагаемого использования, это может быть нежелательным. Разница м