-триазолилимид 3,4,5,6-тетрабромфталевой кислоты в качестве антиоксидантной или антипиренной добавки к полиэтилену низкой плотности
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Ссиоз Советсних
Социавистичесних
Республин
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Лополнительное к авт. свид-ву (51) Ю,. Кл.
С 07 П 403/04 (С 07 D 249/08;
С 07 П 209/48) (22) Заявлено 21.06.76 (21) 2377292/23-04 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—
Государственный комитет
Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (43) Опубликовано150778. Бюллетень № 26 (53) УЛК 547. 584 (088. 8) (45) Лата опубликования описания 130678 (72) Авторы
ИЭОбрЕтЕНИя Э.Э.Финкель, Р.П.Брагинский, П.Л.Овечкин, Г.И.Овечкина, А.С.Аникии и С.И.Наумкина (7)) Заявитель (54) и -ТРИАЗОЛИЛИИИД 3(4,5,6-ТЕТРАБРОИФТАЛЕВОЙ КИСЛОТЫ, В КАЧЕСТВЕ АНТИОКСИДАНТНОЙ. ИЛИ AHTHIIMPEHHOA ДОБАВКИ К ПОЛИЭТИЛЕНУ
НИЗКОЙ ПЛОТНОСТИ
Иэобретенйе относится к области получения антиоксидантов и антипире-. нов для полиэтилена низкой плотности, конкретно к синтезу и -триаэолилимида 3,4,5,6-тетрабромфталевой кислоты, который снижает горючесть полиэтилена и повышает его стойкость к окисли" тельному действию окружающей среды.
Известен К -метил-3,4,5,6-тетрабромфталимид, применяемый в качестВе замедлителя горения полимерных материалов (1) . Однако при использовании этой добавки для создания само затухающих композиций с повышенной продолжительностью эксплуатации возникает необходимость введения в полимер особых добавок (антиоксидантов), придающих ему устойчивость к окислительному действию окружающей среды.
Целью изобретения является получение соединения, введение которого в полиэтилен низкой плотности (ПЭНП) приводит к созданию композиций с пониженной горючестью и устойчивых к окислительному действию окружающей среды. Применение такой добавки, снижающей горючесть полимерной композиции и одновременно повышающей стойкость композиции к окислению, упро щает процесс получения композиции, так как отпадает неббходимость введения нескольких добавок.
Для достижения указанной цели получено неописанное ранее в литературе соединение Ц -триазолилимид 3, 4,5,6-тетрабромфталевой кислоты формулы 1 о
30 » ф ()
3» . С /--N и — ы
В» С в
Укаэанное соединение формулы 1 получают взаимодействием тетрабромфтаЛевого ангидрида с 4-амина-1,2,4-триазолом в среде органического растворителя в токе азота при 40-50 С.
Пример 1. В четырехгорлой колбе емкостью 1000 мл, снабженной мешалкой,газовводной трубкой, водоотделителем и обратным холодильником, растворяют 47,3 г (0,102 мол) тетрабромфталевого ангидрида в 180 мл смеси М -ксилола и диметилацетамида (3:1) при 40-50 С. К полученному раствору в токе азота медленно прибав)яют 8,4 r (0,100 мол) тонкоизмельченного 4-амино-1,2,4-триазола.,Т а б л и ц а 1
Состав композиции
Содержание компонентов, вес.ч.
100
ПЭНП
Я -Иетилимид 5,6,7,8,9,9гексахлор-1,2,3,4,4а,5,8,8а-.
-октагидро-5,6-метано-2,3нафталиндикарбоновой кислоты
100
Трехокись сурьмы
100
ПЭНП
Я-Метил-3,4,5,б-тетрабромфталимид
Трехокись сурьмы
100
И-Триаэолилимид 3,4,5,6-тетрабромфталевой кислоты Ррехокись сурьмы К реакционной смеси добавляют еще
300 мл ксилола н кипятят до прекращения выделения воды .(2-2,5 ч). Желтый осадок отфильтровывают. Получают
38,0 г (71,7%) К -триаэолилимида 3, 4,5,6-тетрабромфталевой кислоты.
Навеску Ц -трназолилимида 3,4,5, 6-тетрабромфталевой кислоты перекристаллиэовывают из ацетона.
Найдено,Ъ: 3t 59,85) Ц 10,42.
С„НЦ И О
Вычислено,Ъ: Ъ т 60,35; )(10,57.
Данные дифференциально-термического и термогравиметрического анализа (на воздухе, скорость повышения температуры 6 +/ìèí): при 305 С начинается медленное разложение (эндотер
Мическое), сопровождающееся потерей массы, пик плавления отсутствует, температура интенсивного разложения
600 С.
Наличие в HK-спектре соединения полос поглощения при 1740 и 1780 см
Характерных для пятичленного имидного
5076 ф цикла, полосы поглощения прн 1660 см соответстьуьщей валентным колебаниям
С Я связей триазольного цикла и полосы валентных колебаний С-Bt -связей при 665 см подтверждает структуру полученного соединения.
5 Отсутствие в HK-спектре полос поглощения К Н - и ОН-групп свидетельствует о полном превращении амидокислоты (промежуточного продукта синтеза) в диимид.
10 Полученное соединение — твердое, светло-желтого цвета, практически нерастворимо B органических растворителях, не имеет запаха, хорошо совмещается с полиэтиленом и не,выпотевает на поверхность образцов.
Для повышения огнестойкости полиэтиленовых композиций предложенную добавку применяют в сочетании с трехокисью сурьмы.
Физико-механические свойства, способность к самоэатуханию и период индукции ПЭНП и композиции на его основе приведены в таСл. 1.
615076
Продолжение табл. 1
Показатели
Самозатухания са ам ;сек
8<> lо
135
105
475
108
480
380
22
130
531 кислоты и трехокиси сурьмы приведены в табл .2.
Таблица 2
Состав композиции
Содержание компонентов, вес.ч.
ПЭНП
100
Трехокись сурьмы
ПЭНП
100
Трехокись сурьмы
ПЭНП
100
100
Трехокись сурьмы
ПЭНП
100
Трехокись сурьмы
Физико-механические
Состав и результаты испытаний ком-,,позиций на основе ПЭНП, Й -триазол игимида 3,4,5,6-тетрабромфталевой
N -Триазолилимид 3, 4, 5, 6тетрабромфталевой кисЛоты
Я-Триазолилимид 3,4,5,6тетрабромфталевой кислоты
Я -Триаэолилимид 3, 4, 5, 6тетрабромфталевой кислоты
Трехокись сурьмы
ПЭНП
Я вЂ” Триаэолилимид 3,4,5,6тетрабромфталевой кислоты
Я-Триаэолилимид 3,4,5-6тетрабромфталевой кислоты
Горит со скоростью
0,83 мк:, с
Горит со скоростью
0,60 мм/с
Период индукции при 180 С, мин
615076
Продолжение табл. 2
Показатели физико-механические
Период индукции, мин самозатухания т с(р Al AC
623
190
151
"80
531
130
524
143
375
522
142
370
131
370
Формула изобретения
Составитель Т.Пократова
Техред A,Алатырев
Корректор Н.Ковалева
Редактор Новожилова
Заказ 3839/16 Тираж 559 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная„ 4
В табл. 1 и 2 приведены фиэико механические характеристики (относительное удлинение при разрыве Я и разрушающее напряжение при растяжении 6 ), результаты испытаний на горючесть и период индукции до начала автоокисления композиций.на ос" нове ПЭНП, содержащих предложенный имид и трехокись сурьмы (композиции
И -ЩЩ . В табл. 1 свойства ком- 30 позиции IV, содержащей предложенную добавку, приведены в сравнении
=o свойствами чистого ПЭНП (композиции 1)„ композиции, содержащей трехокись сурьмы и К -метилимид 5,6,7, 36
8,9,9-гексахлор-1,2,3,4,4а,5,8,8а-октагидро-5,б-метано-2,3-нефталиндикарбоновой кислоты (2) (композиция
П) и композиции, содержащей трехокись
Сурьмы и Я -метил-3,4;5,6-тетрабром- 40 фталимид. Композиции 11-Ж содержат
5 вес.ч. трехокиси сурьмы и 15 вес.ч. органической добавки.
Композиции IV — 1/1П, приведенные в таблице 2, имеют различное содержа- 45 ние трехокиси сурьмы и предложенной добавки.
Все композиции готовят путем смешения компонентов на вальцах с масляным обогревом при температуре 110-115 С., Из приведенных табл. 1, 2 видно, что Я -триаэолил 3,4,5,б-тетрабромфталевой кислоты при введении в ПЭНП проявляет два эффекта: с одной стороны, снижает горючесть полиэтилена, с другой стороны, повышает устойчивость полиэтиленовых композиций к окислительному действию окружающей среды.
g -Триазолилимид 3,4,5,б-тетрабромфталевой кислоты формулы 1 в качестве антиоксидантной или антипиренной добавки к полиэтилену низкой плотности.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:
1. Патент США 9 3624024, кл. 260-40, 1971..
2. Патент СШЛ 9 3734758, кл. 106-193, 1973.
