Ди-(3,5-дитрет.бутил-4-оксифенилпропиоаминоалкилен)-амиды винилфосфоновой кислоты в качестве неокрашивающих термостабилизаторов пластмасс

Патент 644795

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сеюз Севетсиих

Сециал исти чески х

Республик

«о 644795 (61) дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 240376 (21) 2337711/23-04 с присоединением заявки РЙ (23) Приоритет (51) М. ХЛ.

С 07 F 9/44

С 08 К 5/50

Государственный коннтет

СССР по делан нзобретеннй н отнрытнй (53) УДХ 547 ° 341 ° .07 (088.8) Опубликовано 300179. Бюллетень,% 4

Дата опубликования описания 3001.79

Л.В, Глушкова, Л.A. Скрипко, Л.И. Иофису

A.A. Ефимов, В.A. Илясов, М.М. Турлаева и Г.В. Кутимова (72) Авторы изобретения

Pi) Заявитель (54) ДИ- (3, 5-ДИ-ТРЕТ-БУТИЛ-4-ОКСИФЕНИЛПРОПИОАМИНОАЛКИЛЕН)-АМИДЫ ВИНИЛФОСФОНОВОЙ КИСЛОТЫ

В КАЧЕСТВЕ НЕОКРАШИВМИцИХ ТЕРМОСТАБИЛИЗАТОРОВ

ПЛАСТМАСС

СН СН-Р- m-(ca ) -m-с вЂ” (си )

2 а вн. 3 l

0 (СН,1

ОН

3ф (Снз)з в

Изобретение относится к области химики фосфорорганических соединений с С-P-связю, а именно к новым дигде и равно 0 или 2, в качестве неокрашивающих термостабилизаторов пластмасс.

Известно использование в качестве неокрашивающего термостабилизатора полипропилена и ударопрочного полистирола пентаэритритового эфира вЂ (3,5-ди-трет-бутил-4-оксифенил)-пропионовой кислоты (Ирганокс 1010) (1) ° 90

Фосфорорганические соединения для стабилизации пропилена в настоящее время не применяются. В качестве термостабилизатора для полиамида-68 используют N,N-ди-(-нафтил-п-фенилен."5 диамин (ДНФДА) (21 °

Его недостатком является окрашивание полимерного материала, что,не дает возможности применять его для неокрашенных и цветных изделий. вЂ” (3, 5-ди-трет-бутил-4-оксифенилпро пиоаминоалкилен}-амидам нинилфосфо" новой кислоты общей формулы1

В качестве термостабилизатора ударопрочного полистирола используют три-(нонилфенилфосфит) (Полигард) (3).

Недостатком, Полигарда является его высокая летучесть при повышенных температурах. Общим недостатком промышленных термостабилизаторов пластмасс является их неуниверсальность и сравнительно невысокая эффективность.

Целью изобретения является расширение области применения и повышение эффективности термостабилизаторов пластмасс.

Поставленная цель достигается новыми ди-(3,5-ди-трет-бутил-4-оксифенилпропиоаминоалкилен)-амидами винилфосфоновой кислоты общей формулы I которые являются эффективными неокрашивающими термостабилизаторами.

Вычислено Ъ: С 65ю 75; Я 9,181 N Q 52у P 4, 72.

В лабораторных условиях проведено испытание ди-(3,5-ди-трет-бутил-4-оксифенилпропиоаминоалкилен)-амидов винилфосфоновой кислоты ФАУ-21 и

ФАУ-31 в качестве термостабилизаторов полипропилена, полиамида П-68 и ударопрочного полистирола.

Оценка эффективности ФАУ-21 в олипропилене проводилась по индук30 ционному периоду окисления (Т 200 С, Р З = 300 мм рт.ст.) на статической термоокислительной установке и срав-. нивалась с действием наиболее эффективного неокрашивающего термостабили35 затора Ирганокс 1010. Концентрация стабилизаторов составляла от 0,2 до

0,6%.от веса полипропилена. Стабилизаторы. вводили в полипропилен в среНестабилизированный полипропилен 0,2

0 2 0 4 . Ою5

Ирганокс 1010

1,3 1,7

0,6

ФАУ-21

3 6447

Ди-(3,5-ди-трет-бутил-4-оксифенилпропиоаминоалкилен)-амиды нинилфосфоновой кислоты синтезируют на основе известной н литературе реакции получения замещенных амидов винилфосфоновой кислоты взаимодействием дихлорангидрида вищнлфосфоновой кислоты с аминами жирного или гетероциклического ряда. Впервые в качестве исходных аминов использованы N-(3,5-ди-трет-бутил-4-оксифенилпропиоаминоалкилен) . -амины, что позволило получить неопи- 10 санные в литературе замещенные диамиды винилфосфоновой кислоты, содержащие фрагменты пространственно-затрудненного,фенола.

Дихлорангидрид нинилфосфоновой кис->5 лоты подвергают взаимодействию с N"(3,5-ди-трет-бутил-4-оксифенилпропиоаминоалкилен)-амином в среде бен"- ЫбхйГ"при "нагревании в присутствии триэтиламина в качестве акцептора ныделяющего хлористого водорода. цвле вйе продукты" выделяют известными приемами.

Ди-(3,5-ди-трет-бутил-4-оксифенилпропиоаминоалкилен)-амиды винилфосфоновой кислОты представляют собой порошки белого цвета, растворимые при комнатной температуре в диметилформамиде, диметилсульфоксиде, метилцеллозольне, метилэтилкетоне, при нагревании вЂ” в четыреххлористом углероде, бензоле, дихлорэтане.

В ИК-спектрах новых соединений со" " "держатся характеристические полосы поглощения при 3650 см "(0Он ), 3290 см (п н ), 1630 см " )с о )

1330 см "(0 р, ), подтверждающие строение предлагаемых соединений.

Пример .1. Ди-(3,5-дй=трет«бутил-4-оксифенилпропиоаминозтилен}- 40

-амид винилфосфоновой кислоты (ФАУ-31), В четырехгорлую колбу емкостью 0,5 л, снабженную механической мешалкой, термометром, капельной воронкой и обратным холодильником, помещают

12,82 г (0,04 моля) N-.(3,5-ди-трет-бутил -4-оксифенилпропиоаминоэтилен)»амина в 200 мл бензола, добавляют

4,04 г (0,04 моля) тризтиламина и в теченйе 3 ч прибавляют раствор 2,9 г (0,02 моля) дихлорангидрида винилфосфоновой кислоты в 10 мл бенэола, поддерживая температуру в зоне реак ции не выше 20 С. Реакционную массу вйдерживают 1 ч при комнатной тейпературе и 1 ч при кипении. Из горячей 55 реакционной массы отфильтровывают солянокйслый триэтиламин. Выпавший при охлаждении из фильтрата осадок отфильтровывают, промывают н-гексаном и сушат. 60

Получают 2,92 r (25% от теории, считая на N-(3,5-ди-трет-бутил-4-ок,сифенилпропиоаминоэтилен)-амин) продукта и вйде белого йорошка с " т.пл. 180-182 С. Найдено, В: С 67,021

Н 9 251 N 7,24; Р 4,50у

95 .. 4

С4о Н Н РО6 °

Вйчислено, Ъ: С 67,38; H 9,18; N 1,85;

Р 4,34.

Пример 2. Ди-(3,5-ди-трет-бутил-4-оксифенилпропио)-гидразид нинилфосфононой кислоты (ФАУ-21).

В условиях примера 1 из 11,68 г (0,04 молл) N-(3,5-ди-трет-бутил-4-, -оксифенилпропио)-гидразина, 2,9 r (0,02 моля) дихлорангидрида винилфосфононой кислоты и 4,04 r (0,04 моля) триэтиламина получают 3,7 r (28% от теории, считая íà N-(3,5-ди-трет-бутил-4-оксифенилпропио)-гидраэин) белого порошка с т.пл. 200203 С. После перекристаллизации иэ толуола температура плавления повышается до 208-210 С. Найдено, %:

С 66,09; Н 9,41у N Sp65; P 4,48

Н Н4РО, де"растворителя. Результаты испытаний предстайлейы в табл.1.

Из получеййых данных видно, что

ФАУ-21 превосходит-по эффективности

Ирганокс 1010. Оба стабилизатора не влияют на окраску полимера.

Оценка эффективности ФАУ-21 н полиамиде П-68 проводилась по количеству поглощенного кислорода при

T = 200 С и P - =200 мм рт.ст. на статической термоокислительной уста44795 няемый

ДНФДА.

ФАУ-21

П-68.

П-68

ДНФДА

ФАУ-21

37,0

11,0

8,0

Т а б л и ц а 3

Время старения, ч

Стабилизатор

50 100 150 200 300 400 500 600

0 25

Без стабилизатора

1,9 2,3

3,4

3,0

2,4

Пленка порвалась

1,0 1,0

Ирганокс 1010 1,0

1,0 1,0 1,0 1,0

1,0

1,0 1,0

1,0

2,2

1,0

2 5

3,9

2,6 3,5

1 i 0

1,0 1,0

1,0 liO

Полигард

ФАУ-21

ФАУ-31

1 0 1 0 1 0 1 0

1,0

1, 0

1,0

1iO 1,0 1,0 1,0

1,0 1,0 1,0

liO

1,0 1,0

Таблица 4

Без стабилизатора

100 100 83 51 50 42 38 Пленка порвалась

100 100 100 100 100 100 100 100 100 100

Ирганокс 1010

35 30 28

100 100 100

54 52

100 100 58

Полигард

100 100

100 100 100 100 100 100 100

ФАУ-21

100 100 100 100 100

100 100

ФАУ-31

Результаты испытаний показали, что соединения ФАУ-21 и ФАУ-31 более чем в 2 раза превосходят по эффективности применяемый в промышленности Поли:гард и находятся на уровне Ирганокс

1010. Оба соединения не окрашивают полимер в процессе теплового

65 старения. новке эа 2 ч и сравнивалась с эффективностью применяемого в промышленности термостабилизатора ДНФДА. Концентрация стабилизаторов составляла

1% от веса полиамида. Результаты испытаний приведены в табл.2.

Таблица 2. Таким образом ФАУ-21 несколько превосходит по эффективности примев промышленности стабилизатор

Кроме того, в отличие от ДНФДА, не придает окраску полиамиду

Эффективность ФАУ-21 и ФАУ-31 в ударопрочном полистироле марки УПМ-ЭЛ определяли методом ИК-спектроскопии по кинетике накопления карбонильных групп (в области 1600-1800 см ) (табл.3) и сохранения количества двойных связей (в области 800-1000 см) (табл.4) в процессе теплового старения (120 С) стабилизированных пленок толщиной 70 мкм и сравнивали с эффективностью применяемого в промьыленности термостабилиэатора Полигадр и наиболее эффективного термостабилизатора Ирганокс 1010. Концентрация стабилизаторов составляла 0,5 Ъ(вес.) Формула изобретения

644795

Ди-(3,5-ди-трет-бутил-4-оксифенилп ропкоаминоалкилен)-амиды винилфос фойовой кислоты обуй формулы

8 где п равно 0 или 2, в качестве неокрашиваюцих термостабилизаторов пластмасс.

Источники информации, принятые во вйймание при экспертизе

1. Справочник . Химические z:îáàâ ки к полимерам . М., Химия, 1973, с. 117-118.

2. Там же, с. 40-42.

3. Там же, с. 89-90.

Составитель Л. Карунина

Редактор В. Иинасбекова ТехредЛ.алферова Корректор А. Гриценко

Заказ 2305/215 Тираж 512 Подписное

ЦЙИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035с Иосква * 35m Раушская наб. д. 4 5

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