Производные 3(5)-метилпиразола как активаторы вулканизации каучука бэф-10и

Производные 3(5)-метилпиразола как активаторы вулканизации каучука бэф-10и

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Сокзз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii753846 (Я ) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 16,02.78 (2l )2581592/23 04 (5 I ) M. Кл.

С 07 Э. 231/12

С 08 К 5/3.4 с присоединением заявки ¹вЂ”

Государственный комитет (23) П риоритет

Опубликовано 07.08.80. Бюллетень № 29 во яелам изобретений и открытий (53) Д (547.772 (088.8) Дата опубликования описания 11.08.80

3. Б. Киро, Л. А. Скрипко, Л. Б. Симаненкова, И. Б. Манелюк и А. А. Донцов (72) Авторы изобретения (73) Заявитель (54) ПРОИЗВОДНЫЕ 3(5)-МЕТИЛПИРАЗОЛА KAK АКТИВАТОРЫ

ВУЛКАНИЗАБИИ КАУЧУКА БЭФ-10 И сн

К1 т

Изобретение относится к новым химическим соединениям, которые являются активаторами вулканизации каучука, а именно к производным 3(5)-метилпира-. зола- обшей формулы

Сн) ж Н К вЂ” 0M-СН-ОН (I) — Х я

К н," где R -CH СН1ОН или-сн, — p

Известны производные 3(5)-метилпиразола обшей формулы где R и К вЂ” морфолил, пиперидил или гексаметилениминогруппа, которые служат стабилизаторами резин 1 . Как актива2 торы каучука производные 3 (5) -метилпиразола не известны.

Известны активаторы вулканизации каучука, такие, как триэтаноламин, сульфенамид 0, альтакс, вулканизируюшая композиция А, изготовленная по

ТУ 38403107-73 2 .

Однако эти активаторы вулканизации каучука придают ему недостаточную скорость структурирования; кроме того, при их применении велико оптимальное время вулкан изац ии.

Цель изобретения — улучшение свойств активаторов вулканизации каучука БЭФ-10и.

Предлагаются производные 3(5)-метилпиразола формулы 1 в качестве активаторов вулканизации каучука БЭФ-10и.

Указанные соединения получают взаимодействием 3(5)-метилпиразола с моноили диэтаноламином и формалином в среде изопропилового спирта при температуре кипения реакционной MBccbI, Белевые продукты выделяют известными приемами с выходом 50-60%..Соединения формулы

3 75384 представляют собой высококипящие, низкоплавкие продукты, растворимые в большинстве органических растворителей и воде.

Пример 1. 1-(4„М-Диэтаноламинометилен)-3 (5)-метилпиразол (Озонин-68).

Смесь, содержащую 44,2 г (0,55 мяь)

35 /-ного водного раствора формалина в

40 мл изопропилового спирта охлаждают до 5-10 С и к ней при размешивании в течение 30 мин добавляют по каплям раствор 52,5 r (0,5 моль) диэтаноламина в 40 мл изопропилового спирта так, чтобы температура не поднималась вьппе

5-10 С, К полученной смеси прикапывают в течение 15 мин при комнатной темпера- !5 туре 41 r (0,5 моль) 3(5)-метилпиразола в 40 мл изопропилового спирта. Затем реакционную смесь нагрева.-от до кипения (80 С) и выдерживают при этой темпера0 туре в течепис 3 ч, По окончании Выдерж» gp ки отгоняют растворитель и выделившуюся и результате реакции воду„Остаток перегоняют в вакууме, собирая фракцию с т.кип. 95--98 С/2 мм рт.сТ. Выход

51 2 r (51,5% от теории вязкой бесцветной жидкости, застывающей при стоянии в видо белых кристаллов, т. пл.

58,5-59,5 С (из Н -гексана), Продукт растворим в бензоле, хлороформе, спиртах, ацетоне, воле; при нагревании — в н-гекса-, не

Вычислено,%: С 54,35;Н 8, 55 ф М 2 1, 10.

С,1-1,„К О .

Найдено, : С 54,96; Н 8,95; Й 20,97.

Пример 2. М,4-ЛИ-3(5) -метил15 пиразолилметилен) -этаноламин (Озонин-79), Целевой продукт получают, как в примере 1, исходя из 30,5 г (0,5 моль) моноэтаноламина, 32,4 r (0,36 моль) параформа и 20,2 г (1,1 моль) 3(5) — метил40 пиразола в 60 мл изопропилового спирта.

Перегонкой в вакууме выделяют

76,5 г (61„5% оТ теории) бесцветной вязкой жидкости, т.кип. 101 С/2ммрт.ст, Г! 1,5078, б 4 1,1112.

Активатор вулканизации к омпози- триэта- сульфен- аль- озонин- озонин ция А ноламин амид Ll такс -68 79

) ЛФ

3,0

4,0

4,0

2,0 1,0

3,0

52,0

44,0

32,0 42,0 24,0

41,0 47,0 36,0

88,0

28,0

25,0

27,5

Кшлетические параметры смесей и свойства вулканизатов, на основе каучука

БЗ Ф-1 0 и

Время начала структурирования, Т,ллин

Оптимальное время вулканизации 190 мин

Максимальный модуль, ф.д.

6 L

Найдено: MH p 66,80.

Вычислено: MR D 67,48.

Полученное соединение раствоиимо в бензине, спиртах, ацетоне, воде; не растворимо в н-гексане.

Найдено,%. С 58,40; Н 7,80; 928 33, С11Н49 ВО.

Вычислено,%: С 57,8; Н,7,64;Я 28,10.

Зффективность предлагаемых активаторов вулканизации — Озонина- 68 и Озонина-79 сравнивают с эффективностью известных активаторов вулканизации, например триэтаноламина, сульфенамида U, альтакса, вулканизирующей композиции А, составленной по ТУ 38403107-73.

Лля испытания образцов на лабораторных вальцах при 80 С приготовляют смеси следующего состава, масс.ч:

Каучук БЭФ-10> 100

Гидроокись кальция 10,0

Гипс 5,0

Стеарин 5

Сажа ПМ-75 30,0

Сера 1,0

Сульфенамид U 0,7

Окись цинка 1,0

Исследуемое соединение 5,0.

Дозировку Озонинов-68 и -79 выбирают с таким расчетом, чтобы все сложноэфирные группы полимера приняли участие в образовании поперечных связей.

Оценивают скорость структурирования полимера, оптимальное время вулканизации и максимальный модуль на приборе фирмы "Монсанто"-реометре 100. Оценивают степень равновесного набухания вулканизатов и в бензоле с 5%-ной уксусйой кислотой для разрушения солевых поперечных связей. Физико-механические свойства вулканизатоЬ определяют по 1ОСТ270-64.

Результаты испытаний представлены в таблице, 7 53846

Продолжение таблицы

Активатор вулканизацни аль- озонинтакс -68 сульфенам Ц компози- трнэтаозонин

-79 иола мин

Ф

Tq0-Т1 мин

4,00

3,57 2,5 4 35

2,04

0,33

1,19

0,35

0,33 0,36 0 27

0,26

1 (в бензоле) и

1 (в бензоле с

О, уксусной кислотой) 0 19 0 14 0 11

0,16

0,13

Ч

2 масс.ч.

" 5 масс.ч. + 3 масс.ч.

ЦНИИПИ Заказ 4839/20 Тираж 495 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 инетические параметры смесей н свойства вулканнзатов на основе каучука

БЭФ-10и

Скороств структурирования

100

Из представленных в таблице данных следует, что Озонины-.68 и -79 являют25 ся активаторами вулканизации каучука

БЭФ-10и.

Озонин-68 сокращает оптимальное время вулканизации в 3,67 раза, увеличивает скорость структурирования в 3,65 раза, повышает модуль вулканизатов в

1 3 раза по сравнению с композицией A.

Озонин-79 сокращает оптимальное время вулканизации в 3,14 раза, увеличивает скорость структурирования в 3,36 раза.

Озонины-68 и -79 повышают прочность вулканизатов в 1,57 и 1,42 раза, а относительное удлинение — в 1,17 и

1,28 раза соответственно по сравйению с вулканизатами, изготовленными по

ТУ-38403 107-73.

Озонины-68 и -79 больше активируют структурирование каучука БЭФ-10и, чем описанные в литературе активаторы вулканизации таких каучуков — триэтаноламин, 4 сульфенамид Ц и альтакс. Так, скорость .структурирования смесей с Озонинами-78 и -79 выше в 2,14 и 1,96 раза, чем смесей с триэтаноламином, в 1,22 и 1,12 раза, чем смесей с сульфенамидом Ц, и в

1,74 и 1,6 раза, чем смесей с альтаксом.

Оптимальное время вулканизации смесей с Озонинами-68 и -79 в 1,75 и

1,5 раза меньше, чем смесей с альтаксом.

Применение Озонинов-68 и -79 в резинах на основе каучука БЭФ-10 и обеспечивает увеличение производительности вулканизационного оборудования, дает возможность применять каучуки со сложноэфирными группами в композициях с другими каучуками общего назначения.

Формула изобретения

Производные 3{ 5)-метилпиразола общей формулы

СН й

N-CH -N- CH -Сн -ОН

9 1 2

К CHg где R- СН -СН, ОН или — Щ как активаторы вулканизации каучука

БЭФ-10и.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Мо 513035, кл. С 07 Q 231/12,1974.

2. Езриелев А. И. и др. Каучук и резина, 1976, 10.