Тетраперекиси п-диизопропилбензола, как агенты вулканизации

 

Gce<.; юэ;-ал 1 ратектно-техническая библ тека МБА

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

0Ц 57 2453

Союз Сеевтоких

Социалистических

Ресоублик (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 01.03.76 (21) 2328804/04 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.09.77. Бюллетень № 34 (51) М. Кл.- С07С 179/06

С 08К 5/14

Государственный комитет

Совета Министров СССР ро делам изобретений и открытий (53) УДК 547.582.3 (088.8) Дата опубликования описания 20,10.77 (72) Авторы изобретения

М. А. Дикий, М. С. Вайда и В. А. Пучин

Львовский ордена Ленина политехнический институт (71) Заявитель (54) ТЕТРАПЕРЕКИСИ и-ДИИЗОПРОПИЛБЕНЗОЛЛ

КЛК АГЕНТЫ ВУЛКЛНИЗЛЦИИ н. 1 " г-

««-0G 6 — -() — 4- з -2! / !

1 " «з Ж

Clk3

С вЂ” 00 Ы !

СНз

Изобретение относится к новым химическим соединениям — перекисным производным п-диизопропилбензола, содержащим четыре перекисные группы, общей формулы где R= (СНз) зС, (СНз) зСзНзС, СбНз(СНз) 2С, Такие тетраперекиси можно использовать как эффективные агенты вулканизации каучуков.

Тетраперекиси указанного типа и их свойства в литературе не описаны.

Известны тетраперекиси с двумя перекисными группами у одного углеродного атома на основе кетонов (1), которые рекомендуются в качестве структурирующих агентов полимеров. Однако такие перекисные производные кетонов обладают высокой чувствительностью к удару, трению и малой термической стабильностью, в результате чего они не нашли широкого практического использования.

Перекись третичного бутила в качестве вулканизующего агента в резино-технической промышленности не нашла широкого распространения вследствие ее летучести (2).

Перекись кумила также оказалась малопригодной вследствие токсичности ацетофенона, образующегося при ее разложении (2).

5 Для вулканизации каучуков широко применяется диперекись п-ди(трет.бутилперокспизопропил) бензола (перексимон) (3), которая не обладает указанными недостатками, но имеет более низкую скорость вулканиза10 ции резиновых смесей по сравнению с перекисью кумила, что обусловлено несколько большей термической устойчивостью перенос.ных групп.

Для получения тетраперекисей и-диизоп1о15 пилбензола, которые можно использовать к1к агенты вулканизации каучуков с повышенной скоростью процесса вулканизации, подвергают взаимодействию гидропероксиперекпси и-диизопропилбензола с и-бис (а-окспизопроп20 ил) бензолом по реакции

2R-ОΠ— 6-()- -OOH НО- ч -С-ОН

Щ (Uз СНз С««з

572453

Таблица 1

Продолжительность вулканизации, мин.

Дозировка перекиси, г

Пример 1. Получение а,и -бнс-(п-пероксиизопропил (трет.бутилперокси - а — кум ил) ) -и-диизопропилбензола (1) .

К раствору 5,65 г (0,02 моля) и-гидропероксиизопропил — трет. бутилпероксиизопропилбензола и 1,94 r (0,01 моля) и-бис(а-оксиизопропил) бензола в 50 мл ледяной уксусной кислоты при 20 С добавляют 0:25 мл 0,1 и. раствора хлорной кислоты в уксусной кислоте и смесь перемешивают 2 и. Образовавшуюся в процессе реакции тетрапсрекись отфильтровывают, промывают уксусной кислотой и перекристаллпзовывают из уксусной кислоты, Получают 5,6 г (78%) тетраперекиси с т. пл. 148 С; мол. вес 704, вычисл.

723,10.

Найдено, %: С 73,16; Н 9,43; Оаит 8,6;

С44Н88О8.

Вычислено, %: С 73,08; Н 9,22; 0„<т 8,85.

Пример 2. Получение а,а -бис (п-пероксиизопропил(трет.амилперокси - а - кумил)) - пдиизопропилбензола (II) .

Из 5,9 г (0,02 моля) и-гидропероксиизопропилбензола и 1,94 r ((00,01 моля) и-бис(аоксиизопропил) бензола в условиях примера

1 получают 5,4 г (72%) тетраперекиси с т. пл. 128 С; мол. вес 736, вычисл. 751,16.

Найдено, %: С 73,40; Н 9,47; О,„,-, 8,5.

С48Н7008.

Вычислено, %: С 73,55; Н 9,41; О„в, 8,52.

Пример 3. Получение а,а -бис (п-пероксиизопропил (и-кумилперокси-а - кумил) ) - идиизопропилбензола (111) .

Из 6,9 г (0,02 моля) и-гидропероксиизопропил фен илизопропилпероксиизопропил бен зола и 1,94 г (0,01 моля) и-бис(а-оксиизопропил) бензола в условиях примера 1 получают 6,8 г (80%) тетраперекиси с т. пл.

137 С; мол. вес. 829, вычисл. 847,24.

Найдено, %: С 76,57; Н 8,15; О„, 8,4.

С54Н7008.

Вычислено, %: С 76>55; Н 8,34; Оакт 8 55.

Тетраперекиси 1 и III испытаны в сравнении с и-ди (трет.бутилпероксиизопропил) бензолом (IV) в качестве вулканизующих агентов резиновых смесей на основе этиленпропи20

Перекись

37

36

2,01

2,08

1,88

III

25

Таблица 2

Перекись

Свойства резин

175

156

174

Предел прочности при

40 разрыве, кгс/см

Относительное удлинение, %

Остаточное удлинение, <у, 45 Твердость, условные единицы

Эластичность по отскоку, у, 480

570

520

16

56

50 Из приведенных в табл. 1 и 2 данных следует, что полученные тетраперекиси ускоряют процесс вулканизации в 1,8 раза с получением резин с хорошими физико-механическими свойствами.

60 где К = (СНз) 3С, (СНз) зСзН5С, С8Н5 (СНз) зС, 65 как агенты вулканизации.

Реакцию проводят в среде растворителя (уксусной кислоты) в присутствии катализатора (хлорной кислоты) при комнатной температуре.

Полученные тетраперекнси содержат последовательно в основной цепи молекулы четыре перекисные группы, распад которых протекает с несколько большей скоростью благодаря наличию менее устойчивых ди (аралкил) перекисных групп, как у перекиси кумила. Это позволяет использовать их в качестве агентов вулканизации каучуков с повышенной скоростью процесса. Кроме того, предлагаемые тетраперекиси нелетучи, устойчивы к трению, удару и при распаде не образуют продуктов с неприятным запахом, а тетраперекись с концевыми кумильными радикалами образует их в незначительном количестве.

Ленового каучука при соотношении компонен-. тов, вес. ч.:

Этиленпропиленовый каучук

СКЭП-40 100,0

5 Окись цинка 3,0

Сера 0,4

Сажа ПМ-75 50,0

Перекись 1,88 — 2,08

Вулканизующую активность тетрапереки10 сей оценивают при их оптимальной дозировке с равным содержанием активного кислорода (0,178%) в навеске перекиси и оптимальной температуре процесса.

В табл. 1 приведена продолжительность

15 вулканизации резиновой смеси перекисями при 151 С и степени вулканизации 90% .

В табл. 2 приведены физико-механические

30 свойства резин в зависимости от применяемой перекиси при продолжительности вулканизации 40 мип.

Формула изобретения

Тетраперекиси и-диизопропилбензола общей формулы

572453

Составитель В. Варфоломеева

Техред И. Михайлова Корректор И. Позняковская

Редактор Д. Емельянова

Подписное

Заказ 2221/11 Изд. Мв 763 Тираж 563

lIIO Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3878161, кл, С 07С

73/00, опублик. 1975 r.

2. В. Л. Антоновский, Органические перекисные инициаторы, М., изд. «Химия», 1972.

3. Патент Бельгии № 611834, кл, С 07С

179/06, опублик. 1962 г.