Ароматические моно-, бис- и трифенолы для стабилизации полимеров
Владельцы патента RU 2412172:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова (RU)
Описываются новые ароматические моно- бис- и трифенольыые производные симм. триазина следующих структурных формул:
которые могут быть использованы в качестве стабилизаторов полимерных композиций. н.з., 2 табл.
Изобретение относится к органическим соединениям, в частности к ароматическим моно- бис- и трифенолам, которые могут быть использованы в качестве стабилизаторов полимерных композиций.
Известно соединение: бис-[-3-(3',5'-дитретбутил-4-гидроксифенил)-пропил]-дисульфид, патент RU №2288258. Недостатком этого вещества является то, что его нужно вводить в полимер в значительном количестве. Кроме этого деструкционные процессы в полимере наступают при низких температурах.
Наиболее близким к предлагаемым по структуре и свойствам является стабилизатор фенозан-30 [Мирвалиев З.З. // Пласт. массы - 2008. - №2. - С.25.].
Недостатком этого вещества является то, что его нужно вводить в полимер в значительном количестве
Задачей изобретения является расширение ассортимента стабилизаторов с реакционноспособными группами, участвующие в процессе замедления их старения, а также продление срока эксплуатации полимеров.
Сущность изобретения заключается в создании новых стабилизаторов.
Данные стабилизаторы синтезируют взаимодействием n-гидрокси-3,5-дитретбутилбензальдегида с меламином в диметилформамиде.
Ароматический монофенол формулы:
используемый в качестве стабилизаторов полимеров
Ароматический бисфенол формулы:
используемый в качестве стабилизаторов полимеров
Ароматический трифенол формулы:
используемый в качестве стабилизаторов полимеров
Пример 1.
Синтез моно-(3,5-дитретбутил-4-гидроксифенилазометин-)-меламина осуществлен следующим образом: в трехгорлую колбу, снабженную мешалкой, обратным холодильником и термометром вносят 1, 7600 г (7,5213 ммоль) n-гидрокси-3,5-дитретбутилбензальдегида и растворяют в 6,8 мл диметилформамида. При перемешивании добавляют 0,6424 г хлорида лития, затем 0,9476 г (7,5213 ммоль) меламина, растворенного в 6,8 мл диметилформамида. Сначала реакцию проводят в течение часа при комнатной температуре, затем 5 часов при температуре 150°C, реакционную смесь охлаждают до комнатной температуры и вливают в дистиллированную воду. Выпавший осадок отфильтровывают и промывают несколько раз дистиллированной водой. Полученное вещество сушат под вакуумом, при температуре 90°C.
Выход целевого продукта, желтого цвета, составляет 76,34%; температура плавления 172-174°C; молекулярная масса=342,7646 г/моль; элементный состав, %: C=63,16/63,70, H=7,60/7,25; N=24,56/24,40; O=4,68/4,76 (в числителе - вычислено, в знаменателе - найдено). В ИК-спектрах обнаружены полосы поглощения в области, см-1: 1210, 1375 (-C(CH3)3); 1637 (-CH=N-); 3550 (-ОН).
Пример 2.
Синтез бис-(-3,5-дитретбутил-4-гидроксифенилазометин-)-меламина осуществлен следующим образом: в трехгорлую колбу, снабженную мешалкой, обратным холодильником и термометром вносят 1, 6800 г (7,1794 ммоль) n-гидрокси-3,5-дитретбутилбензальдегида и растворяют в 5,2 мл диметилформамида. При перемешивании добавляют 0,4880 г хлорида лития, затем 0,4523 г (3,5897 ммоль) меламина, растворенного в 5,2 мл диметилформамида. Сначала реакцию проводят в течение часа при комнатной температуре, затем 5 часов при температуре 150°С, реакционную смесь охлаждают до комнатной температуры и вливают в дистиллированную воду. Выпавший осадок отфильтровывают и промывают несколько раз охлаждают до комнатной температуры и вливают в дистиллированную воду. Выпавший осадок отфильтровывают и промывают, несколько раз дистиллированной водой. Полученное вещество сушат под вакуумом при температуре 90°C.
Выход целевого продукта, желтого цвета, составляет 71,34%; температура плавления 161-165°C; молекулярная масса=558,7646 г/моль; элементный состав, %: C=70,94/70,92; H=8,23/8,25; N=15,04/15,01; O=5,73/5,76 (в числителе - вычислено, в знаменателе - найдено). В ИК-спектрах обнаружены полосы поглощения в области, см-1: 1210, 1375 (-C(CH3)3); 1637, 1650 (-CH=N-); 3550 (OH).
Пример 3.
Синтез три-(-3,5-дитретбутил-4-гидроксифенилазометин-)-меламина осуществлен следующим образом: в трехгорлую колбу, снабженную мешалкой, обратным холодильником и термометром вносят 1, 6536 г (7,0666 ммоль) n-гидрокси-3,5-дитретбутилбензальдегида и растворяют в 4,4 мл диметилформамида. При перемешивании добавляют 0,4152 г хлорида лития, затем 0,2969 г (2,3555 ммоль) меламина, растворенного в 4,4 мл диметилформамида. Сначала реакцию проводят в течение часа при комнатной температуре, затем 5 часов при температуре 150°С, реакционную смесь охлаждают до комнатной температуры и вливают в дистиллированную воду. Выпавший осадок отфильтровывают и промывают несколько раз дистиллированной водой. Полученное вещество сушат под вакуумом, при температуре 110°C.
Выход целевого продукта, желтого цвета, составляет 76,14%; температура плавления 177-180°C; молекулярная масса=775,0866 г/моль; элементный состав, %: C=74,38/74,35; H=8,58/8,61; N=10,84/10,87; O=6,19/6,16 (в числителе - вычислено, в знаменателе - найдено). В ИК-спектрах обнаружены полосы расплава полимера определяется отклонением значения ПТР от первоначального в процессе термостарения на 15% и более:
Етс=((ПТРт-ПТРи)/ПТРи)×100%,
где ПТРи - исходное значение, а ПТРт - его текущее значение.
Условие Етс>0 соответствует деструктивным процессам, а Етс<0 - процессам структурирования. Также стабилизирующие свойства синтезированных веществ подтверждают и результаты тестирования термостабильности расплава многократной переработкой из расплава ПЭВП и его композитов. В частности тестирование эффективности полученных веществ в качестве «стабилизатора переработки», оцениваемое изменением значений ПТР при многократной переработке из расплава, проводили на одношнековом экструдере. Результаты исследований приведены в таблицах 1 и 2.
| Таблица 1. | ||||||
| № | Образец | ПТРисх, г/10 мин | ПТР/Етс | |||
| 5 мин | 10 мин | 20 мин | 30 мин | |||
| 1. | ПЭВП (М-276) | 0,71 | 0,88/24 | 1,05/48 | 1,37/93 | 1,17/65 |
| 2. | ПЭВП+0,10% трифенол | 0,48 | 0,40/-16 | 0,41/-14 | 0,18/-62 | 0,37/-23 |
| 3. | ПЭВП+0,15% трифенол | 0,47 | 0,43/-8 | 0,47/0 | 0,43/-8 | 0,39/-17 |
| 4. | ПЭВП+0,20% трифенол | 0,39 | 0,37/-5 | 0,38/-3 | 0,47/27 | 0,37/-5 |
| 5. | ПЭВП+0,10% бисфенол | 0,50 | 0,55/10 | 0,53/6 | 0,48/-4 | 0,55/10 |
| 6. | ПЭВП+0,15% бисфенол | 0,52 | 0,53/1,9 | 0,51/-1,9 | 0,47/-9,6 | 0,43/-17,3 |
| 7. | ПЭВП+0,20% бисфенол | 0,50 | 0,38/-24 | 0,38/-24 | 0,36/-28 | 0,48/-4 |
| 8. | ПЭВП+0,10% монофенол | 0,56 | 0,54/-3,6 | 0,59/5,4 | 0,56/0 | 0,51/-8,9 |
| 9. | ПЭВП+0,15% монофенол | 0,59 | 0,54/-8,4 | 0,57/-3,4 | 0,57/-3,4 | 0,50/-15,3 |
| 10. | ПЭВП+0,20% монофенол | 0,59 | 0,51/-13,6 | 0,517-13,6 | 0,517-13,6 | 0,42/-28,8 |
| Таблица 2. | |||||
| № | Образец | ПТРисх, г/10 мин | ПТР/Етс | ||
| Кратность экструдирования, n | |||||
| 1 | 2 | 3 | |||
| 1. | ПЭВП (М-276) | 0,71 | 0,26/-63 | 0,47/-34 | 0,38/-46 |
| 2. | ПЭВП+0,10% трифенол | 0,48 | 0,36/-25 | 0,51/6 | 0,51/6 |
| 3. | ПЭВП+0,15%) трифенол | 0,47 | 0,53/12,8 | 0,50/6 | 0,44/-6 |
| 4. | ПЭВП+0,20% трифенол | 0,39 | 0.47/-17 | 0,58/48 | 0,47/-17 |
| 5. | ПЭВП+0,10% бисфенол | 0,50 | 0,56/12 | 0,54/8 | 0,59/18 |
| 6. | ПЭВП+0,15% бисфенол | 0,52 | 0,49/-5,8 | 0,54/3,8 | 0,54\3,8 |
| 7. | ПЭВП+0,20% бисфенол | 0,50 | 0,57/14 | 0,60/7,1 | 0,61/22 |
| 8. | ПЭВП+0,10% монофенол | 0,56 | 0,61/8,9 | 0,62/10,7 | 0,65/16,1 |
| 9. | ПЭВП+0,15% монофенол | 0,59 | 0,70/18,6 | 0,63/6,8 | 0,65/10,2 |
| 10. | ПЭВП+0,20% монофенол | 0,59 | 0,62/5,1 | 0,57/-3,4 | 0,57/-3,4 |
Таким образом, предлагаемые органические соединения обладают стабилизирующими свойствами, что подтверждено экспериментальными данными.
Ароматический монофенол
в качестве стабилизаторов полимеров,
ароматический бисфенол
в качестве стабилизаторов полимеров,
ароматический трифенол
в качестве стабилизаторов полимеров.
