Производные 2-карбоксиэтил-1,3-диоксана в качестве пластификаторов к поливинилхлориду

Производные 2-карбоксиэтил-1,3-диоксана в качестве пластификаторов к поливинилхлориду

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОЛИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

<>568649

Социалистических

Респхблии (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 27.05.75 (21) 2163256/04 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 15.08.77. Бюллетень № 30 (45) Дата опубликования описания 08.12.77 (51) M. К1 С 07 О 3 I 9 06

С 08 F2 44

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

153) УДК 547.464.07 (088.8) (72) Авторы изобретения Д. Л. Рахманкулов, С. С. Злотский, Н. Е. Максимова, В. Н. Узикова, С. Н. Злотский, Э. Х, Кравец и О. Г. Сафиев

CH 6H0C H

Изобретение относится к новым химическим соединениям, конкрепно к производным

2-харбаксиэтил-1,3-диоксана общей формулы где à — водород, алкил с числом атомов углерода 1 — 3, незамещенный фе- 10 нил;

К вЂ” aëêèë с числом атомов углерода

1 — 4, незамещенный фенил.

Производные 2-карбокспэтил-1,3-диоксана обладают пластифици рующей способностью и 15 их можно использовать в качестве пластификаторов в поливинилхлариду.

В литературе имеются сведения о различных веществах, используемых в качестве п.тастификаторов к поли винилхларидным материалам, как например дибутилфтала г (т. кип. 325 С), диоктилфталат (Т. кип.

230 С/5,и.и рт. ст). диоктиладипат (Т. кип.

215 С14 мл). дибутилсебацинат (т. кип.

346 С) и др. (1).

Эффективность предлагаемых пластификатаров общей формулы 1 сравнивалась с эффективностью диалкилфталатов в равноценных условиях. Данные .результатов испытаний приведены в табл. 3, из которых следует, что предлагаемые пластификаторы по всем показателям практически не уступают известным, а по прочности на разрыв даже превосходят их.

Производные 2-,карбоксиэтил-1,3-диокса-ta формулы 1 получают взаимодействием незамещенного пли 2-алкпл- илп 2-фенил-1,3-дпоксача со сложными алкпл- или фенилвин;iлозыми эфирами при нагревании в присутстзии донороз свободных радикалав.

В качестве доноров свободных радикалоз целесообразно использовать: ди-трет-бутилперекиси.

В предложенном способе используют виниловые эфиры уксусной, пропионовой, масляной, валериановой, бензойной кислот и др.

Процесс осуществляют предпочтительно при 80 — 160 С в инертной атмосфере, что способствует предо пвращению возможны х процессов полимеризации.

Радикальное присоединение виниловых эфиров к 2-замещенным 1-3-диоксанам целесообразно проводить 3 его избытке, что позволяет избежать фрагментации 1,3-диоксанового кольца.

Пример 1, 2-Пропил-2-ацетоксиэтил-1.3диокса н.

В трехгорлую термостатируемую колбу с мешалкой, холодильником и капельной воронкой помещают 104 г (0,8 ноля) 2-пропил568649

Таблица !

2-Ацетокси-

2-и-Пропил-2- аце- этил-1,3, 1-3-диоксин . (У) 2-Фенил-2ацетоксиэтил-1„3дпоксан (III) 2-Этил-21 оензоксп этил-1,3дпоксан (1 !

2-Изопропил2-ацетоксиэтпл-1,3- диоксан (3 I) ацетокси этил-1,3диоксан этпл-!,3дно ксан

Показатели (П) Молекулярная масса

Внешний вид

Прозрачная однородная маслянистая ькпдкость без меканическпк примесей

Цвет (по подометрпческой шкале)

Плотность при 20 С, г/смз

Температура кипения, С/мм рт. ст.

Кислотное число

Удельное объемное электрическое сопротивление при 20 С, Ом. см

5,0 f 5.0

0,964 0,963

88 — 90/9 f 87/9

0 !О О 10

6,0. 101о I 60, 10:о

6,0

0,937

89/6

0,10

3,0 10 о

5,0

0,954

101/6

0,10

6Я

0,98:3

127 — 130, 5

О,!5

9,0

0,976

1! 3 4

0,15

3,0 . 10 о

5,0 !О:"

5,0 10"

Таблица 2

Параметр взаимодействия пластификаторов с поливпнплклорпдом

Критерий взаимодействия пластификаторов с полпвинилклоридом, карактериI зучющий теплоту смещен ия, В, (ккал/см. ) Параметр растворимости

Пластпфикаторы

Температура, С (кал/см ) о в

53 (оз

0,33

2-Ацетоксиэтпл-1,3-дпоксан (I)

2-,Метил-2-ацетокспэтпл-l,3-дпоксан (II)

2-Фенил-2-ацетоксиэтил-l.3-дпоксан (111)

2-Этил-2-бензокспэтил-l.з-дпоксан (I V)

2-и-Пропил-2-ацетоксиэтил-(,3-диоксан (V)

2-Озо-пропил-2-а цетокспэт ил- 1,3 -диоксан (VI) 1,07

10,00

0.34

10,36

1,08

0,36

10,01

1,06

0,35

10,04

0,3!

1,03

0,35

10,21

1,06

0,34

0,37

0,37

0,40

10,40

1,3-диоксана и при перемешивании:натревают до кипения (135 С). При этом в течение

10 ч прикапывают смесь 8,7 г (0,I,Mîëÿ) винилацетата, 26 г (0,2 моля) 2-пропил-1,3-диоксана и 5,84 г (0,04 моля) ди-трет-бутилперекиси. После добавления всей смеси перемешивание при слабом кипении продолжаюг еще 4 ч, затем отгоняют легколетучую фракцию (непрореагировавший ацеталь, эфир и продукты разложения инициатора). Остаток дважды пере!гоняют в вакууме и получают

133 г (77 /о ) 2-пропил-2-ацетоксиэтил-1,3-диоксана с т. кип. 88 — 90 С (9 мм рт. ст., и

1,4528. Эфирное число, (мг КОН/г); найдечо

258, .вычислено 263.

Найдено, %. С 60,5; Н 10,3; О 29,2.

С1!Нро04

Вычислено, /о. С 61,1; Н 9,3; О 29,6.

Молекулярный вес: Найдено 217,5

Вычислено 216,0

В ИК-спектре присутствуют полосы средней интенсивности в области 1000 — 12000 см— (vC — Π— С вЂ” Π— С), 1730 см

В продуктах щелочного гидролиза хроматографичесии идентифицированы уксусная кислота и 2-оксиметил-2-пропил-1,3чдиоксан, заведомо синтезированный из реактивного пропилокси-этилкетона.

Пример 2. 2-Фенил-2-этил+бутират5 1,3-диоксан.

Аналогично примеру 1 используют 2-фнил-1,3-дноксан и впниловый эфир и ропионовой кислоты. Температура реакции 125 С—

130 С. Получен 2-фенил-2-этил-р-бутират-1,310 диоксан с выходом 86в/в. Т. кип. 117 †1 С

2 мм рт. ст., и "1,5178. Эфирное число, мг

КОН/г; найдено 180: вычислено 196. Стропримеру !.

Пример 3. 2-Этилбензоксиэтил-l,3-диок15 сан.

Аналогично примеру 1 используют 2-этил1,3 диоксан и виниловый эфир бензойной .кислоты. Температура процесса 150 С вЂ” 152 С.

Получен 2-этил-2-бензоксиэтил-1,3-диоксан с

-0 выходом 83 /в. Т. кип. 127 — 130 С/5 мм еа рт. ст. п 1,5016. Строение целевого продукта доказано аналогично примеру I.

Они являются эффективными .пластификаторами для поливинилхлоридных материалов, Имеют хорошие прочностные свойства, устойчивы к действию высоких (210 С) и низких (от — 40 до — 60 С) температур и т. д.

В табл. 1 — 3 приведены свойства полученных соединений общей формулы 1.

568649

Таблица 3

Прочность на разрыв, кг/см

Морозостойкость, Относительное удлинение прп С разрыве, Температура разложения, С

Общая структура пластификатора

Требования ГОСТ

Не менее 200

180

200

Диалкилфталат

190 — 200 — 40

240

280

250

220

250 — 50

210

240

280 — 45

220

210

290

295 — 50

180

285

180 — 60

Формула изобретения

Производные 2-карбоксиэтил-1,3-диоксана общей формулы

Источник информации, принятый во,внимание при экспертизе: где R — атом водорода, алкильный радикал 10 1. Г. Шамлетье, Г. Рабатэ., Химия лаков, с числом атомов углерода 1 — 3, красок и пигментов, т. П, стр. 195 †2, Госнезамещенный фенильный радикал; химиэдат, M., 1962.

Составитель Г. Коннова

Техред М. Семенов

Редактор Л. Емельянова

Корректор В. Гутман

Заказ 672/1959 Нзд. № 682 Тираж 563 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

< о и о Сн,сн,оССн, (т) <

О СН о Сн,Сн,осСн, (тт) < о с,н, о о Сн,сн,оСС,н, (iv) 0 СзН,-п о о Сн, Сн,оССн, (vj

< о С,но о СнсносСн, У1

R"- — алкилыный радикал с числом атомов углерода 1 — 4, незамещенный фенильный радикал, в качестве пластификаторов к поливинилхлоф ид g.