-триазолилимид 3,4,5,6-тетрабромфталевой кислоты в качестве антиоксидантной или антипиренной добавки к полиэтилену низкой плотности

-триазолилимид 3,4,5,6-тетрабромфталевой кислоты в качестве антиоксидантной или антипиренной добавки к полиэтилену низкой плотности

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ссиоз Советсних

Социавистичесних

Республин

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Лополнительное к авт. свид-ву (51) Ю,. Кл.

С 07 П 403/04 (С 07 D 249/08;

С 07 П 209/48) (22) Заявлено 21.06.76 (21) 2377292/23-04 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (43) Опубликовано150778. Бюллетень № 26 (53) УЛК 547. 584 (088. 8) (45) Лата опубликования описания 130678 (72) Авторы

ИЭОбрЕтЕНИя Э.Э.Финкель, Р.П.Брагинский, П.Л.Овечкин, Г.И.Овечкина, А.С.Аникии и С.И.Наумкина (7)) Заявитель (54) и -ТРИАЗОЛИЛИИИД 3(4,5,6-ТЕТРАБРОИФТАЛЕВОЙ КИСЛОТЫ, В КАЧЕСТВЕ АНТИОКСИДАНТНОЙ. ИЛИ AHTHIIMPEHHOA ДОБАВКИ К ПОЛИЭТИЛЕНУ

НИЗКОЙ ПЛОТНОСТИ

Иэобретенйе относится к области получения антиоксидантов и антипире-. нов для полиэтилена низкой плотности, конкретно к синтезу и -триаэолилимида 3,4,5,6-тетрабромфталевой кислоты, который снижает горючесть полиэтилена и повышает его стойкость к окисли" тельному действию окружающей среды.

Известен К -метил-3,4,5,6-тетрабромфталимид, применяемый в качестВе замедлителя горения полимерных материалов (1) . Однако при использовании этой добавки для создания само затухающих композиций с повышенной продолжительностью эксплуатации возникает необходимость введения в полимер особых добавок (антиоксидантов), придающих ему устойчивость к окислительному действию окружающей среды.

Целью изобретения является получение соединения, введение которого в полиэтилен низкой плотности (ПЭНП) приводит к созданию композиций с пониженной горючестью и устойчивых к окислительному действию окружающей среды. Применение такой добавки, снижающей горючесть полимерной композиции и одновременно повышающей стойкость композиции к окислению, упро щает процесс получения композиции, так как отпадает неббходимость введения нескольких добавок.

Для достижения указанной цели получено неописанное ранее в литературе соединение Ц -триазолилимид 3, 4,5,6-тетрабромфталевой кислоты формулы 1 о

30 » ф ()

3» . С /--N и — ы

В» С в

Укаэанное соединение формулы 1 получают взаимодействием тетрабромфтаЛевого ангидрида с 4-амина-1,2,4-триазолом в среде органического растворителя в токе азота при 40-50 С.

Пример 1. В четырехгорлой колбе емкостью 1000 мл, снабженной мешалкой,газовводной трубкой, водоотделителем и обратным холодильником, растворяют 47,3 г (0,102 мол) тетрабромфталевого ангидрида в 180 мл смеси М -ксилола и диметилацетамида (3:1) при 40-50 С. К полученному раствору в токе азота медленно прибав)яют 8,4 r (0,100 мол) тонкоизмельченного 4-амино-1,2,4-триазола.,Т а б л и ц а 1

Состав композиции

Содержание компонентов, вес.ч.

100

ПЭНП

Я -Иетилимид 5,6,7,8,9,9гексахлор-1,2,3,4,4а,5,8,8а-.

-октагидро-5,6-метано-2,3нафталиндикарбоновой кислоты

100

Трехокись сурьмы

100

ПЭНП

Я-Метил-3,4,5,б-тетрабромфталимид

Трехокись сурьмы

100

И-Триаэолилимид 3,4,5,6-тетрабромфталевой кислоты Ррехокись сурьмы К реакционной смеси добавляют еще

300 мл ксилола н кипятят до прекращения выделения воды .(2-2,5 ч). Желтый осадок отфильтровывают. Получают

38,0 г (71,7%) К -триаэолилимида 3, 4,5,6-тетрабромфталевой кислоты.

Навеску Ц -трназолилимида 3,4,5, 6-тетрабромфталевой кислоты перекристаллиэовывают из ацетона.

Найдено,Ъ: 3t 59,85) Ц 10,42.

С„НЦ И О

Вычислено,Ъ: Ъ т 60,35; )(10,57.

Данные дифференциально-термического и термогравиметрического анализа (на воздухе, скорость повышения температуры 6 +/ìèí): при 305 С начинается медленное разложение (эндотер

Мическое), сопровождающееся потерей массы, пик плавления отсутствует, температура интенсивного разложения

600 С.

Наличие в HK-спектре соединения полос поглощения при 1740 и 1780 см

Характерных для пятичленного имидного

5076 ф цикла, полосы поглощения прн 1660 см соответстьуьщей валентным колебаниям

С Я связей триазольного цикла и полосы валентных колебаний С-Bt -связей при 665 см подтверждает структуру полученного соединения.

5 Отсутствие в HK-спектре полос поглощения К Н - и ОН-групп свидетельствует о полном превращении амидокислоты (промежуточного продукта синтеза) в диимид.

10 Полученное соединение — твердое, светло-желтого цвета, практически нерастворимо B органических растворителях, не имеет запаха, хорошо совмещается с полиэтиленом и не,выпотевает на поверхность образцов.

Для повышения огнестойкости полиэтиленовых композиций предложенную добавку применяют в сочетании с трехокисью сурьмы.

Физико-механические свойства, способность к самоэатуханию и период индукции ПЭНП и композиции на его основе приведены в таСл. 1.

615076

Продолжение табл. 1

Показатели

Самозатухания са ам ;сек

8<> lо

135

105

475

108

480

380

22

130

531 кислоты и трехокиси сурьмы приведены в табл .2.

Таблица 2

Состав композиции

Содержание компонентов, вес.ч.

ПЭНП

100

Трехокись сурьмы

ПЭНП

100

Трехокись сурьмы

ПЭНП

100

100

Трехокись сурьмы

ПЭНП

100

Трехокись сурьмы

Физико-механические

Состав и результаты испытаний ком-,,позиций на основе ПЭНП, Й -триазол игимида 3,4,5,6-тетрабромфталевой

N -Триазолилимид 3, 4, 5, 6тетрабромфталевой кисЛоты

Я-Триазолилимид 3,4,5,6тетрабромфталевой кислоты

Я -Триаэолилимид 3, 4, 5, 6тетрабромфталевой кислоты

Трехокись сурьмы

ПЭНП

Я вЂ” Триаэолилимид 3,4,5,6тетрабромфталевой кислоты

Я-Триаэолилимид 3,4,5-6тетрабромфталевой кислоты

Горит со скоростью

0,83 мк:, с

Горит со скоростью

0,60 мм/с

Период индукции при 180 С, мин

615076

Продолжение табл. 2

Показатели физико-механические

Период индукции, мин самозатухания т с(р Al AC

623

190

151

"80

531

130

524

143

375

522

142

370

131

370

Формула изобретения

Составитель Т.Пократова

Техред A,Алатырев

Корректор Н.Ковалева

Редактор Новожилова

Заказ 3839/16 Тираж 559 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная„ 4

В табл. 1 и 2 приведены фиэико механические характеристики (относительное удлинение при разрыве Я и разрушающее напряжение при растяжении 6 ), результаты испытаний на горючесть и период индукции до начала автоокисления композиций.на ос" нове ПЭНП, содержащих предложенный имид и трехокись сурьмы (композиции

И -ЩЩ . В табл. 1 свойства ком- 30 позиции IV, содержащей предложенную добавку, приведены в сравнении

=o свойствами чистого ПЭНП (композиции 1)„ композиции, содержащей трехокись сурьмы и К -метилимид 5,6,7, 36

8,9,9-гексахлор-1,2,3,4,4а,5,8,8а-октагидро-5,б-метано-2,3-нефталиндикарбоновой кислоты (2) (композиция

П) и композиции, содержащей трехокись

Сурьмы и Я -метил-3,4;5,6-тетрабром- 40 фталимид. Композиции 11-Ж содержат

5 вес.ч. трехокиси сурьмы и 15 вес.ч. органической добавки.

Композиции IV — 1/1П, приведенные в таблице 2, имеют различное содержа- 45 ние трехокиси сурьмы и предложенной добавки.

Все композиции готовят путем смешения компонентов на вальцах с масляным обогревом при температуре 110-115 С., Из приведенных табл. 1, 2 видно, что Я -триаэолил 3,4,5,б-тетрабромфталевой кислоты при введении в ПЭНП проявляет два эффекта: с одной стороны, снижает горючесть полиэтилена, с другой стороны, повышает устойчивость полиэтиленовых композиций к окислительному действию окружающей среды.

g -Триазолилимид 3,4,5,б-тетрабромфталевой кислоты формулы 1 в качестве антиоксидантной или антипиренной добавки к полиэтилену низкой плотности.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент США 9 3624024, кл. 260-40, 1971..

2. Патент СШЛ 9 3734758, кл. 106-193, 1973.