Диаллилкеталь ацетофенона в качестве пластификатора бутадиеннитрильных каучуков

Диаллилкеталь ацетофенона в качестве пластификатора бутадиеннитрильных каучуков

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскмн

Соцмалмстмческмк

Реслублмк (iii 753843 (6l ) Дополнительное к авт. свнд-ву— (22) Заявлено 09.06.78 (21) 2655606/23-04 с присоединением заявки J% (23) Припри гет—

Опубликовано 07.08.80. Ьктллетень М 29

Дата опубликования описания 10.08.80 (5! )М. Кл.

С 07 С 43/30

С 08 К 5/10

Гееударстеенный комитет во делам нзебретеннй

II OTNPblTNII (3) У@К 547.27 (088. 8) И. И. Юкельсон, Л. В. Концова, И. A. Осошник, Ю. M. Петыхин и Н. H. Черноусова (72) Авторы изобретения

Воронежский технологический институт (7l) Заявитель (54) ДИАЛЛИЛКЕТАЛЬ АЫЕТОФЕНОНА В КАЧЕСТВЕ

ПЛАСТИФИКАТОРА БУТАДИЕННИТРИЛЬНЫХ

КАУЧУКОВ

Изобретение относится к новым производным ацетофенона, в частности к диаллилкеталю ацетофенона, который может найти применение в качестве пластификатора бутадиеннитрильных каучуков.

Известен диаллиловый эфир 3-метилтетрагидрофталевой кислоты в качестве пластификаторов, однако последний исполь» зуется для пластификации поливинилхлс— рида или эфиров целлюлозы (1).

Известно применение дибутилсебацината в качестве пластификатора бутадиеннитрильных каучуков j> ).

Однако резинотехнические смеси на основе указанного пластификатора не имеют высоких показателей прочностных свойств и низкотемпературных характЕристик. Кроме того, такие пластификаторы являются дорогостоящими, Предлагается диаллилкеталь ацетофенона формулы О-СН -СН=СН

С 2 2

O-СН -СН=СН

CH

Сочетание двойных связей с простой эфирной группировкой придает ряд ценных свойств.

Способ получения предлагаемого дналлилкеталя заключается в том, что ацето фенон или бензальдегидную фракцию с содержанием ацетофенона 50% обрабатывают аллиловым спиртом в среде азеотропообаразователя при.кипячении в присутствии п-топуол-сульфокислоты.

Пример 1. В реактор с мешалкой и обогревом наливают 1 моль све-. жеперегнанного ацетофенона, 2, 2 моль аллилового спирта, 1, 2 моль толуола и 0,5% 5 -толуолсульфокислоты (от веса ацетофенона). Реактор снабжен насадкой Дина-Старка для удаления образовавшейся воды. Реакционную смесь кипятят 8-10 ч при непрерывном перемешивании и отборе реакционной воды. Синтез проводят до полного прекрашения выделения воды. Ilo окончании реакции смесь нейтрализуют 5%-ным раствором Ма СО е промывают водой до нейтральной реак75 3F 13

3 ции и сушат СоСб в течение 24 ч.

Из реакционной массы отгоняют толуол и неПрореагировавшие продукты, а остаток перегоняют при небольшом разрежении.

Выход целевого продукта 45%.

Найдено,%: С 77,30; Н 8,1.

Вычислено, 4: С 77,41; Н 7,8, Пример 2.Смесь 1 моль ацетофенона, 2,2 моль аллилового спирта, 1,2 моль толуола и 1,5% h -толуолсульфокислоты кипятят до полного прекрашения отделения воды в насадке ЛинаСтарка. Далее, как в примере 1.

Выход диаллилкеталя ацетофенона

60%.

Пример 3. Смесь 1 моль аце« тофенона, 2,2 моль аллилового спирта, 1,2 моль толуола и 2,5% tl -толуолсульфокислоты кипятят до полного прекращения выделения воды в насацке Лина-Старка, Остальные операции проводят по п. 1.

Выход диаллилкеталя ацетофенона

50 Снижение выхода целевого продукта с увеличением содержания катализатора может быть за счет увеличения количества продуктов осмоления аллилового спирта. Оптимальное содержание катализатора 1,59о от веса ацетофенона.

Пример 4. Вместо чистого ацетофенона цля реакции берут бензальдегидную фракцию с соцержанием ацетофенона 50%, которая является отходом совместного производства окиМ пропилена и стирола.

В реактор с мешалкой и обогревом загружают 200 г бензальдегидной фракции, 100 г аллилового спирта, 150 мл толуола и 1,5% 11-голуолсульфокислоты (от веса ацетофенона во фракции), Реакцию проводят в течение 8-10 ч до прекрашения выцеления воды.

Далее, как в примере 1.

Выкоц диаллилкеталя ацетофенона

50 . Физико-химические свойства циаллилкеталя ацетофенона:

Найдено,Ъ С 77,80; Н 7,3.

Вычислено, : С 77,41; Н 7,8.

Обшая формула C<<13«(g; т. кип.

220 230 С; и 1,4654; д, 1,045, мол,масса: найцено 200, вычислено 207; кислотное число 1 мг

КОН/г; бромное число 148, содержание кетона 1,5%.

Строение полученного кеталя поцтвержцено ИК-спектрами, в которык присутствуют полосы, карактеризуюшие кон« цевой винил, простые эфирные группировки и отсутствуют частоты, связан15 ные с карбонильным соединением,.

Ниже даны примеры использования диаллилкеталя ацетофенона.

Изучают влияние циаллилкеталя ацетофенона в качестве пластификато20 ра в резиновых смесях на основе бутациеннитрильного (СКН-26 М), этиленпропиленового (СКЭПТ-40) и изопренового (СКИ-3) каучуков.

25 Лля сравнения эффективности исследуемого пластификатора приготавливают резиновые смеси с лучшим пластификатором для каучуков-цибутилсебацинатом.

Пример 5. Изготавливают ре30 зиновые смеси состава, вес.ч.: СКН-26

М 100; сера 1,5; 2-меркаптобензтиазол 0,8; стеарин технический 1,5; белила цинковые 5,0; технический углероц ДГ-100 45; пластификатор 20 на

35 лабораторных вальцах.

Порядок и продолжительность (в мин) введения компонентов: СКН-26 NO; стеарин технический 0; меркаптобенз40 тиазол 5; цинковые белила 7; 1/2

ДГ-100 + 1/2 пластификатора - 10;

1/2 11f -100 + 1/2 пластификатора 13; о сера 15, Температура валков 65+5 С. о

Смеси вулканизуют при 143 С в тече45 ние 60 мин.

Результаты испытаний привецены в табл. 1.

753843

Табл ица 1

Пластичность по ГОСТУ

415-53

0,16

0,29

0,25

Вязкость по

Мунк (при

140 С) 47

Начало подвулканизацки смеси прк

140 С

Напряжение при 300% удлинения, МПа

8,6

3,9

6,9

Сопротивление разрыву, МПа

11,7 23,7

25,0

Относительное удлинение, %

583 633

Остаточное удлинение, %

20

50 62

36 34

30

Пласткчность по

rOCTy 415-53

0,23

0,14

0,29

Вязкость по Мунк (прк 120 С) 30

Сопротивление раздиру кНlм

Твердость по TN-2

Эластичность по отскоку, Ъ

Температура хрупкости,оС

Пример 6. Изготавливают резиновые смеси состава, вес.ч: СКЭПТ-40

lOO; сера 2,0; 2-меркаптобензтиазол

0,5; стеарин технический 1,0; белила цинковые 5,0; техническкй углерод ПМ»

ПМ-75 50; тетраметилтиурамдисульфкд

» 42 38

461,5; п астифккатор 20 на лабораторных вальках по режиму смещения, приведенному в примере 1. Смеси вулканиэуют при 150 С в течение 50, мин.

Результаты испытаний привецены в табл. 2 .

Таблица 2

753843

Продолжение табл. 2

Показатель еэиновые смеси и их вулка- н изаты дибутил себаци нат без пласт икатора

Начало подвулканизации смеси при 120 С

18

Напряжение при

3007 удлинения, МПа

17,9 12,7

8,0

Сопротивление разрыву, МПа

18,7 13,5

18,9

Относительное удлинение, %

515

313 310

Остаточное удлинение, %

1 0

Твер дость цо ТМ-2

70

Температура хрупкости, C о

-72 При - 78 С образцы не разрушаются

Пластичность по

ГОСТУ 415-53

0,73

0,72

0,69

Вязкость по Муни (при 120 С) 30

34

Напряжение при

3007 удлинения, МПа

1,5

0,9

2,3

Пример 7. Изготавливают резиновые смеси состава, вес.ч.; СКИ-3 з5

100; сера 1 0; стеарин технический 1,0; белила цинковые 5,0; ди-(2-бенэтиаэолил)-д исульфид О, 5; дефинилгуанидин 3, 0; технический углерод Ql -100 30; плести» ао фикатор 20 на лабораторных вальцах по режиму смешения, приведенному в примере 1. Смеси вулканиэуют при 143 С в течение 40 мин.

Результаты испытаний приведены в таблице 3.

Табл ица 3

753843

Продолжение табл. 3

Показатель езиновые смеси н их вулканнз азы дибутил- дналлнлсебацннат кеталь пластиатора

Сопротивление разрыву, МПа

14,7

11,6

Относительное удлинение, %

746

740

740

Остаточное удлинение, %

Твердость по ТМ-2

40

Эластичность по отскоку, %

Температура хрупкости, С о

-58

-55

Как показывают приведенные в табли-. цах данные, введение в резиновые смеси диаллилкеталя ацетофенона повышает их пластичность, снижает вязкость, снижает температуру хрупкости резин. Опытные смеси имеют показатели пластоэластичных свойств одного порядка с смесями, содержащими равное количество дифтилсебацината, Вулканиэаты i смесей на основе

СКК-26, СКЭПТ-40, СКИ-3 с предла гаемым пластификатором имеют более высокие показа тел и прочности ы х свойств, Так, например, сопротивление разрыву таких резин на основе СКН-26М в 2;

СКЭПТ 40 в 1,4; СКИЗ в 1,27 раза выше чем с дибутилсебацинатом.

Кроме того, опытные резины на ос- . нове СКН-26М имеют в 1,7 раза выше сопротивление раздиру, относительное удлинение, эластичность по отскоку, тем пература хрупкости таких резин несколь- I ко ниже.

Иэ анализа приведенных данных видно, что лучшие характеристики с предлагаемым пластификатором имеют резины на основе бутадиеннитрильных каучуков.

Диаллилкеталь ацетофенон с CKH-26 имеет хорошую совместимость, легко

Диаллилкеталь ацетофенона формулы

О- Ж-- Сн-(Н с

-о — н,-сн =eg

2. 3 в качестве пластификатора бутадиеннитрильных каучуков.

Источники информации, о принятые во внимание при экспертизе

1. Автор кое свидетельство СССР

М 499284, кл. С 08 К 5/12, 1967.

2. Справочник химика, т.6 Сырье и продукты промышленных органических веществ», Il., Химия, 1967, с. 164.

Гнраж 495 Подписное

Ужгород, ул. Проектная, 4

ЦНИИПИ Заказ 4838/19 филиал ППП Патент», r. втирается в смеси при смещении, придает резинам блестящую поверхность.

Итак, диаллилкеталь ацетофенона яв30 ляется достаточно эффективным пластификатором для резин на основе бутадиеннитрильных, а также других типов синтетических каучуков, применяемых для изготовления резинотехнических изделий, от которых требуются улучшенные ниэкотемпературные характеристики и высокие показатели прочностных свойств. °

Формула изобретения