Способ получения изоцианатсодержащего соединения

 

Изобретение касается изоцианатов, в частности изоцианатсодержащего соединения формулы (NH,) Zn()2 (D которое может быть использовано в резиновых смесях в качестве вспенивателя и активатора ускорителей вулканизации . Для выявления вспенивающих и активирующих свойств изоцианатов получено новое соединение I путем взаимодействия мочевины с окисью или карбонатом цинка при молярном соотношении (4-5):1 соответственно, при повышении температуры от 120-125 С до 140-145 С. Испытания соединения I показывают, что при равной вспенивающей способности с известным аналогом оно используется в минимальном количестве. При использованиив качестве активатора соединение 1 позволяет в 2 раза сократить время вулканизации . i СО С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К IlATEWTV

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ, (21) 3754299/23-04 (22) 29.06.84 (31) 83/17799 (32) 30.06.83 (33) GB (46) 07.02.88. Бюл. У 5 (71) фБС Лимитед (GB) (72) Раймонд Джон Батгейт (СВ) (53) 547 ° 491.3.07(088.8) (56) Cariflex Formulat. 1985,с. 82/1, 82/2.

Vanderbilt Rubber Handbook. 1978. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗОЦИАНАТСОДЕРЖАШЕГО СОЕДИНЕНИЯ (57) Изобретение касается изоцианатов, в частности изоцианатсодержащего соединения формулы (NH ) Zn(NC=O)z (I),,„SU „„1373316 А 3 (дП 4 С 07 С 119/048, С 07 Е 3 06, С 08 К 5/29 которое может быть использовано в резиновых смесях в качестве вспенивателя и активатора ускорителей вулканизации.Для выявления вспенивающих и активирующих свойств изоцчанатов получено новое соединение I путем взаимодействия мочевины с окисью или карбонатом цинка при молярном соотношении (4-5):1 соответственно при о повышении температуры от 120-125 С о до 140-145 С. Испытания соединения

I показывают, что при равной вспенивающей способности с известным аналогом оно используется в минимальном количестве. При использованиив качестве активатора соединение I позволяет в 2 раза сократить время вулканизации.

1373316

Изобретение относится к области синтеза вспенивающих веществ, в частности к изоцианатсодержащим соединениям, которые могут быть использованы в качестве вспенивателя или активатора ускорителей вулканизации.

Целью изобретения является разработка способа получения новых изоцианатсодержащих соединений, которые мо- 1О гут быть использованы в качестве вспенивателя в минимальных количест30

ИН 194; Хп 34 9;

NCO 42,0. (NH ) Еп(1!СО)

Вычислено,7.: NH z 18,6; Zn 35,5;

NCO 45, 9. 35

Пример 2. Мочевину (300 r) и окись цинка (100 r) добавляют к полиэтиленгликолю (400 r) и смесь нагревают. Выделение аммиака . начгнао ется при 125 С, и температуру у; ли- 40 о чивают до 130-135 С. Через 1 ч раствор становится прозрачным и температуру затем увеличивают до 140-145 С, устраняя аммиак. После охлаждения получают бледно-желтый вязкий раствор, 45 анализ которого показывает, что он соответствует указанной формуле,в которой и = 2 а R представляет соУ

0 бой полиэтиленгликоль. Т.кип. 164 С, молярное соотношение 4:1.

П р н м е р 3. Карбонат цинка (100 г) и мочевину (250 r) нагревают вместе в открытом химическом стакане по способу, изложенному в примере 1.

Образовавшееся белое твердое вещество фактически идентично продукту,полученному в примере 1. Т.пл. 1700

175 С, молярное соотношение мочевины к карбонату цинка 5:1.

50 вах.

Пример 1.Мочевину (300 г) и окись цинка (100 r) нагревают вместе 1r в открытом химическом стакане. Реако ция начинается при 120 С, температура затем увеличивается до 125-128 С, и реакция становится устойчивой.Выделяется аммиак, Через 30 мин реакция замедляется и раствор становится прозрачным. Температуру увеличивают до 140 С в течение 15-20 мин. Образуется белое твердое вещество, которое промывают в холодном состоянии 25 метанолом для удаления непрореагировавшей мочевины и побочных продуктов.

Получают 220 г продукта, т.пл. 170175 С (молярное соотношение 4:1).

Найдено, : Zn 34,7; NH 19,8;

NCO 43,2.

3 (NH ) Лп(ИСО)

Вынислено, Ж:. Zn 35,5; NHэ 18 61

NCO 45,9.

Пример 4. Использование предложенного вещества в качестве вспенивателя в составе, содержащем, мас. :

Стиролбутадиеновый каучук 17

Неорганические наполнители (в основном карбонат кальция) 7

Пластификаторы 17,5

Азодикарбонамид 3

Окись цинка 1,5

Сера 1

Ди-2-бензотиазил дисульфид 0,1

Меркаптобензотиазил цинка 0,1

Можно заменить окись цинка на

1,25 мас.X соединения цинка по примеру 1 (более чем на 60 уменьшенное количество относительно требуемого цинка) без вредного воздействия на скорость вулканизации.Обнаружено хорошее активирование азодикарбонамида, приводящее к получению пены высокого качества.

Пример 5. Используют в композиции содержащей, мас. .:

Бутадиенстирольный каучук 58,4

Сажа 30,4

Масло 5,8

Окись цинка 2,9

Стеариновая кислота 0,6

N-циклогексил-2-бензтиазол сульфенамид 0,7

Сера 1,2

Возможно заменить окись цинка и стеариновую кислоту (3,5 мас. )

2,3 мас. соединения цинка по примеру 1, что приводит к увеличению на

30 состояния вулканизации, к увеличению на 300 максимальной скорости вулканизации и к уменьшению íà 45 времени вулканизации.

Максималь- Окись цин- Соединекрутя ка/стеа- ние цинщий момент риновая ка по при(состояние кислота меру 1 вулканизации), 73,5 97,9 дюйм фунт

Максималь- 0,12 0,49 ная скорость вул1373316 ная скорость вулканиэации, дюйм, фунт/с 0,17

Время вулканизации, мин

0 35

4,25

7,5

П р е р 7. Используют в композиции, содержащей, мас. :

Акрилонитрильный бутадиеновый каучук 67,3

Сажа 26,9

Окись цинка 3,4

Стеариновая кислота 0,7

Бензотиаэил дисульфид 0,7

Сера 1,0

Возможно заменить окись цинка и стеариновую кислоту (4,1 мас. ) соединением цинка по примеру 1 в количестве 2,7 мас. . с получением в результате 80 -ного увеличения состояния вулканизации при увеличении максимальной скорости вулканизации на

790Х и уменьшении на 46 времени вулканизации. канизации, дюйм фунт/с

Время вулканизации, мин 22 1,5

Пример 6. Используют в композиции, содержащей, мас. :

Природный каучук 91,3

Окись цинка 4,6

Стеариновая кислота 0,9

2-Меркаптобензотиазол 0,9

Сера 2,3

Возможно заменить окись цинка и стеариновую кислоту (5,5 мас. ) на 3,7 мас. соединения цинка по примеру 1, что приведет к увеличению на 22 состояния вулканиэации, к увеличению на 106 максимальной скорости вулканизации и к уменьшению на

43 времени вулканизации.

Максималь- Окись цин- Соединеный кру- ка/стеа- ние цинтящий риновая ка по момент кислота приме(состояние 42,0 ру 1 вулканиза- 51,3 ции), дюйм. фунт

МаксимальМаксималь-. Окись цинка/ ный кру- /стеаринотящий мо- вая кисло5 мент (сос- та тояние 61,4 вулканизации), дюйм фунт

Максимальная скорость вулканизаСоединение цинка по примеру 1

110,3

67,3

26,9

3,4

0,7

Окись цинка/ Соедистеариновая пение кислота ° цинка по примеру 1

2 108 1 ная скорость вулканиэации, дюйм. фунт/с О, 06 0,86

Время вулканизации, мин 27

Пример 9.

В композиции, .содержащей, в весовых;

Цис-полиизопреновый каучук

Окись цинка

Стеариновая кислота

9,5

89,9

4,5

2,7 ции, 15 дюйм фунт/с О, 13 1,16

Время вулканизации, мин 19,5 10

Пример 8. Используют в компо" зиции, содержащей, мас. :

Смесь акрилонитрильного бутадиенового каучука и поливинилхлорида

25 Сажа

Окись цинка

Стеариновая кислота

Бензотиазолилдисульфид 0,7

3р Сера 1j0

Возможно заменить окись цинка и стеариновую кислоту (4, 1 мас.Х) на

2,7 мас.Х соединения цинка по примеру 1, что позволит увеличить íà 36Х состояние вулканиэации,увеличить на

1330 максимальную скорость вулканиэации и уменьшить время вулканиэации на 65Х.

Максимальный крутящий момент (состояние вулканизации), дюйм фунт 79, Максималь1373316

Бензотиазилдисульфид

Дифенилгуанидин

Сера

0,4

0,2

2,3

Способ получения изоцианатсодержащего соединения формулы (В2)Zn(NC0)ÿ у

49,7

51,2 ная скорость вулканизации, 25

Составитель Н.Куликова

Редактор О.Юрковецкая Техред A.Êðàí÷óê

Корректор Л. Патай

Заказ 501/57 Тираж 370

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Возможно заменить окись цинка и стеариновую кислоту (7,2 мас. ) на

3,6 мас. . соединения цинка по примеру 1, что позволит уменьшить на 2,5 состояние вулканизации,увеличить на

50% максимальную скорость вулканизации и уменьшить на 36 время вулканизации.

Максимапь- Окись цинка/ Соединеный кру- /стеарино- ние цинтящий мо- вая кис- ка по мент (сос- лота примеру 1 тояние вулканизации), 20 дюйм фунт

Максимальдюйм фунт/с 0,26 0,39

Время вулканизации,мин 12,5 0,8

Предложенный способ дает воэможность получить новое соединение, которое позволяет при использовании его в качестве активатора ускорителя вулканизации снизить в 2 раза время вулканизации, а в качестве вспенивателя снизить его количество до минимальнс го. формула изобретения где Р-ИН отличающийся тем,что мочевину подвергают взаимодействию с окисью или карбонатом цинка при молярном соотношении (4-5):1 соответственно при повышении температуры от

120-125 до 140-145 С.