N,n-бис-(4-толуолсульфонил)-4,6-бисдиметиламинометил-1,3- фенилендиамин в качестве стабилизатора резиновой смеси

 

Изобретение касается замещенных сульфамидов, в частности N,N -6HC

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A ВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 39/48)8/31-04 (22) 28.05.85 (46) 07.09.88. Бюл.Р 33 (71) Днепропетровский химико-технологический институт им. Ф.З.Дзержинского (72) В.В.Закатов, Ю. Н.Ващенко, Г,А.Соколова, В,Л.Дубина и Е.А.Кормильцев а (53) 547. 541 . 52 (088, 8) (56) Кошелев Ф.Ф. и др ° Общая технология резины.- М,: Химия,. 1958, с.140, 408.

Авторское свидетельство СССР

Р 834020, кл. С 08 L 9/06, 1979.

Авторское свидетельство СССР

11- 994500, кл. С 08 L 9/06, 1981.

„.Я0„„1421735 А1

yg j С 07 С 143/80, С 08 К 5/43 (54) N,N -БИС-(4-ТОЛУОЛСУЛЬФОНИЛ)4,6-БИС-ДИМЕТИЛАМИНОМЕТИЛ-1,3-ФЕНИЛЕНДИАМИН В КАЧЕСТВЕ СТАБИЛИЗАТОРА

РЕЗИНОВОЙ СМЕСИ (57) Изобретение касается замещенных сульфамидов. в частности N,N -бисI (4-толуолсульфонил) -4, 6-бис-диметиламинометил-1, 3-фенилендиамина - стабилизатора резиновой смеси, который может быть использован в производстве каучуков. Цель — создание нового более эффективного стабилизатора ука« занного класса. Его синтез ведут конденсацией И,М -бис-(4-толуолсульфонил)-1,3-фенилендиамина с формальдегидом и диметиламином в среде воды и ф при рН 7-8 при кипении. Выход 95,57., о т ° пл. 173-174 С, брутто-ф-ла

С Н,И О Б . Использование этого стабилизатора в резиновых смесях в С сравнении с неозоном Д повышает их прочность на 6Х при нормальных усло» виях и на 187. после старения. Кроме того, при снижении концентрации ос-. новного ускорителя (альтакса) на 30Ж достигаемый эффект лучше с новым стабилизатором, чем с нафтаном-2.

5 табл.

1421735 (сн1РН2с

1

Изобретение относится к области сульфамидсодержащих соединений, в частности N N -бис-(4-толуолсульфонил)-4,6-бис-диметиламинометил-1,3фенилендиамид формулы. сн ах(се ) 2 инно Я-сн

Н,С- О,З NH который может быть использован в качестве стабилизатора резиновой смеси. IS

Целью изобретения является изыскание новых сульфамидсодержащих производных, позволяющих при использовании их в качестве стабилизаторов получить резиновые смеси с улучшенны-20 ми прочностными характеристиками после теплового старения.

N,N -бис-(4-Толуолсульфонил)-4,6-. бис-диметиламинометил-1,3-фенилендиа(Ю мин получают конденсацией N,N -бис- 25 (4-толуолсульфонил)-1,3-фенилендиамина формулы

r щЫО СН,"

I н,с -о,яю с формальдегидом и диметиламином в среде полярных протонных растворителей с рН 7-8, например воды, при темиературе кипения растворителя.

М,N -бис-(4-Толуолсульфонил)-4,6бистдиметиламинометил-1,3-фенилендиамин — белое кристаллическое вещество, хорошо растворимое в водных растворах кислот и щелочей, ацетоне, хлороформе, диметилформамиде. Ограниченно .растворимо в бензоле, диоксане. Нерастворимо в воде; гексане, петролейном эфире.

ИК-спектр, см : 3225-3390 (NH)

3035 (СН„); 13!5, 1185 (SOg)

IIMP-спектр, м.д.: 7,40 (8Н, ABсистема, I = ; 6,42 с. (2Н, Ar -Н); 3,15 с. (4Н, СН ); 2,60 с. . (6Н, ArCH ); 2 11 с. (12Н, N -СН)) °

ИК-спектр снимают на спектрометре

UR-20 в таблетках с KBr. ПИР-спектр записывают на радиоспектрометре (60 МГц) при 25 С в дейтерохлороформе (5 мол . 7 ) с ГМДС в качестве внутреннего эталона. (Синтез N N -бис-(4-толуолсульфонил)-4,6-бис-диметиламинометил-l,3фенилендиамина проводят следующим образом, К раствору, полученному при взаимодействии 0,15 моль (15 мл) 307.-ного водного раствора формальдегида и

0„15 моль (22,5 мл) 333-ного водного раствора диметиламина, добавляют

0,01 моль (4,1.6 r) N N -бис-(4-толуолсульфонил)-1,3-фенилендиамина и нагревают эту смесь на глицериновой бане в течение 30 мин. Затем реакционную массу разбавляют водой (25 мл) и охлаждают до 20 С при перемешивании. Отфильтровывают продукт, промыФ вают водой и сушат. Кристаллизуют из толуола. Выход 95,5Х (5,06 r), т.пл.

173-174 С.

Найдено, 7.: N ll 13.

С„Н„И,О„Я

Вычислено, 7: N 11 14.

Составы резиновых смесей на основе каучука СКМС-30 APKM-15, содержащие

М, N -бис- (4-толуолс ульфонил) -4, 6-бисдиметиламинометил-l,З-фенилендиамин (вещество 1), приведены в табл.l, Резиновые смеси на основе каучука

CKMC-30 APKM-15 готовят в лабораторном резиносмесителе со скоростью вращения роторов 30 об/мин при 135+5 С .

Добавку вводят в первую стадию совместно с сыпучими. Серу вводят во вто". рую стадию на вальцах при 60-70 С.

Вулканизацию проводят в электропрессе при 143+2 С в течение 30 мин, Результаты физико-механических испытаний приведены в табл.2; составы резиновых смесей, содержащих N N— октаэтилтетрамидотиопирофосфат (вещество 2) и 11-(n-карбоксиарил)-имида1,4,5,6,7,7-гексахлорбицикло-(2,2,1)гепт-5-ен-2,3-дикарбоновой кислоты (вещество 3) и N,N -бис-(4-толуолсульфонил)-4,6-бис-диметиламинометил1,3-фенилендиамин (вещество 1) в табл.З; составы резиновых смесей с различными наполнителями — в табл.4 и

Как видно из представленных в 1абл.

1-5 данных, предложенное соединение при использовании в качестве стабилизатора позволяет получить резиновую

1421735 смесь с высокими прбчностными показателями после старения.

>

Формула изобретения

N,N -Бис-(4-толуолсульфонил)-4, 6бис-диметиламинометил-1 3-фенилендиамин формулы в качестве стабилизатора резиновой смеси.

1 воли а

Содеркаине конпоиантое ° иас.ч. ° к составе!!онпоиенти

1 2 3 . 4 $ Ь 7 6 9 10 I I 12 1Э 14 (невестннл

100 100 100 100

100 100 100 100 100 100 100 100 100

СЙНСЭО APIOI"15

IOO

2 6

Окснд цинка

5, S

5 5 5

40 40 40 40 40

15 85

О;5 12

80

Текуглерод IOI-SO

Стеарин

I 5 1,5 15

3 5

2 ° О 20 20 20 20

1,0

3,0 э ° о

3 ° 0 Э,О Э,b

2 ° 5 2,5.3,0 3>0

1>5 3,2

Алетакс

Феннл-1т-иабтнланнн (неовон 10

1,0

I 0

1,0

1,0 !,О

О.s

° 8енестао I

1,0

0,2 1,8

1>5

1,0 0,5

1,5

Тевлина 2

Покаеателн длк состава

Фнвнко-ч>екаиическне саолстеа

1 2 3 4 5 6 7 6 9 10 11 12 !Э 14

Напрлкенне при удлинении 3002 НПа 10,5

6 ° 5 10>0 IЭ,О 14,0 7,3

12,4 12 ° 8 13 l 13,5, II>0 10 ° 7 12,!

Услоенал прочность при равркие, Н7!а! и.у.

17,9 IS,Ç!

7,8 о

16>0 17,5 12,8

l0,5 19,0 18,4 19,0 19,4

17,5 17 ° 8 18,6 после старение

100 С>24 ч

11 9 !2 ° 6

6 ° 2 12 ° I 12,6 12,5

120 II 0 IS3 81 )00 100

9,3

5 8 . II 2 10 0 10 2 10>3

9 ° 5 9,1. 12>0 7>Э 8 2 после старения

100 С 48 ч

8,8 9,5 10,8

7,0

Относительное удлинение, 2!

580 600 590

295 590 500 530 510

600 1700 700 370 Э50 6ЭО и.у. после старение, )O0 С ° 24 ч

165 350 360 120 130 320 100 175 175 190 195

16О 160 185 восле старение

IOO C>46 ч

120 200 250 80 100 140

70 155 130 140 150 110. 110 145

5 3 3

40 20 20

l,.0. l,0

2>0 1 5 I S

3 0 20. 20 (СН РН,С

HC Oy NH

5 5

40 40

I ° 5 1,5

210 2.0

2,0 Э,О

CH gN(CE4) к

31Н8О2 )-СН, l 421 735

Таблица 3

Показатели для состава

Ко

Компоненты смеси, мас.ч.:

l,5

1,5 стеарин сера

2,0 ускоритель — альтакс вещество 2

1,0.3

I 0

1,0

Физико-механические свойства вулканизатов

Напряжение при удлинении 300%, ИПа 8,9 9,2

5,5 12,4 условная прочность при разрыве, ИПа.

16,6 16,9 13,0 18,0 н.у.

15е9

11 6 12,6 после старения 100 С 24 ч

16,0

0,7 0,75 1,25 0,88

3 после старения 100 Сх48 ч 10,1 11,2 15,8 12,9

062 068 1,2 072

620 645 .850 630

Относительное удлинение, I: после старения 100 С 24 ч 310 335 610 370

0,5 0,52 0,71 0,58. К(21 7 21 5 530 260

0 35 0 33 066 0 41 после старения 100 С 48 ч

СКИС-30 АРКИ-15 оксид цинка техуглерод ПИ-50

100 100

3,0 3,0

40 40

100 100

3,0 3,0

40 40

I,5 1,5

1421 735

Таблица 4

СКИС-30 АРКИ-15

100 . 100

100

1,5

1,5

1,5 стеарин

5,0

5,0

5,0

40

2,2

2,2

2,2 сера

3,2

3,2

3,2 аль такс вещество 3

1,0

1,0

13,5 13,8

14,0 после старения 100 Сх х48 ч 11,3

19,0 20,5

690 690

680 н.у. после старения 100 С» х48 ч 310 350

400

Компонен и свойст

Компоненты, мас.ч.: оксид цинка

ТУ ПМ-75

Напряжение при 3007.-ном удлинении, МПа

Условная прочность при разрыве, МПа: коэффициент старения К

Относительное удлинение, Х: коэффициент старения К, 22,5 24,1 23,9

0,502 0,788 0,858

0,449 . 0,507 0,588

14?1735

Таблица 5

Показатели

Компоненты и свойства ля состава

Компоненты, мас.ч,:

100

100

100

СКМС-30 АРКС-15

1 5 стеарин

5,0

5,0

5,0 оксид цинка

40

ТУ IlM-105

2,2

2 сера

3,2

3,2 альтакс

1,0 вещество 3

1,0

Напряжение при 300%-ном удлинении, МПа

17,3 18,1.

Прочность при растяжении, МПа:

26 8 28 6 29 9 н.у. о после старения 100 С»

«48 ч 14,0 23,2 25,8

0,522 0,800 0,862

Относительное удлинение, %."

755 н.у, после старения 100 С" х48 ч 380

590

0,507 0,776 0,840

Составитель Н.Куликова

Редактор Н. Гунько Техред А. Кравчук Корректор В.Романенко

Заказ 4388/24 Тираж 370 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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