Комплекс пирокатехина и 4-диметил-аминометил-2,6-дитрет- бутилфенола как дезактиватор металлов переменной валентности в каучуках

 

.;ная !

ЬА мтен. - би л рте

Союз Советских

Соцмапмсти веских

Республмк

ОП ИСА

i 68) 040

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДВТВЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свиа-ву— (22) Заявлено 18.05.77 (21) 2486097/23-04 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл

С 07 С 39/08

С 07 С 91/22

С 07 С 91/26

С 08 С 2/04

Гесударетаеннвй комитет

СССР не делам изобретений и открытий

Опубликовано 25.08.79. Бюллетень ¹31

Дата опубликования. описания 25.08.79 (53) УДК 661.725..8 (088.8) (72) Авторы В. Х. Кадырова, П. А. Кирпичников, Ю. А. Львов, А. Г. Лиакумович, изобретения Н. А. Мукменева, Е. Е, Сендерская, О. А, Черкасова и Л. Н. Ямалнева (71) Заявитель

Казанский химико-технологический институт им. С. М. Кирова (54) КОМПЛЕКС ПИРОКАТЕХИНА И 4-ДИМЕТИЛАМИНОМЕТИЛ-2,6-ДИТРЕТ.-БУТИЛФЕНОЛА КАК ДЕЗАКТИВАТОР МЕТАЛЛОВ

ПЕРЕМЕННОЙ ВАЛЕНТНОСТИ В КАУЧУКАХ

° (си,) ясир

0Н

<(<Н3)3

Изобретение относится к новому соединению— комплексу пирокатехина и 4-диметиламинометил-2,6-дитрет.-бутилфенола формулы:

С(СИ который может быть использован в качестве дез.активатора металлов переменной валентности в каучуках..

Известен комплекс, содержащий двуатомный фенол, например, на основе резорцина и гексаметилентетрамина формулы: ° который применяется в качестве модификатора резиновых смесей на основе натурального .и синтетического каучуков 11).

Полимеры, получаемые на катализаторах Циглера-Натта, всегда содержат остатки каталитической системы, а также примеси соединений железа, меди и других металлов, которые каталиэируют окислительную деструкцию полимеров.

Для нейтрализации отрицательного действия металлов переменной валентности в полимеры вводят дезактиваторы, структура которых зави- сит от природы полимера.

Например, в каучуках действие металлов переменной валентности пассивируют N, N -дифенил-и-фенилендиамином (Диафен ФФ) или N,N -ди-Р-нафтил-и-фенилендиамином (Диафен НН) (2).

Наиболее близким из числа известных деэактиваторов металлов переменной валентности к предлагаемому является 2-меркаптобензимидазол (Идаэол МБ) (3).

Однако эффективность действия известных дезактиваторов недостаточна.

Для повышения эффективности действия предлагается новое соединение-комплекс пирокатехина и 4-диметиламинометил-2,6-дитрет.-бутилфе681040 иола, который может быть пс .".:.;; "..;и

ЧЕСГВЕ ЦСЭЗКтИВЗТОра МЕТЗДЛ01 i.::e;. -.,1CHHÜ.,;:„лентности В каучуках.

Комплекс пирокатехина и 4-ш1метилз.:си1гэметил-2,6-дитрет.-бутилфенала получают 11„те;1

ОдноВременноГО сливания насыщенных рас Воров

J-. укаэанных соедине1ий В ацетоне 11лп с1ырте 1pH компзп1ой температуре. При этом выпадает::;:елый кристаллический Осадок, поедстзвляю1 :-:5 собой целевой продукт, Полученный комплекс плавится при 146"С.

Комплекс растворяется в горячем спирте, ацетоне, частично в бензоле, не растворяется В гексане, гептане и воде.

ИК-спектральный анализ полученного коь1плекса подтверждает наличие химической связи между 4- диметиламинометил- 2,6-тцттр eT.- бутилфенолом и пирокатехином. В ИК-спектре обнаружена новая полоса поглощения в области

-1

1410 см, которая отсутствует как H спектле

20 пирокатехинз, так и в спектре 4-димеггламинаметил-2,.б-дитрет.-бугллфенола.

Полось1 НОГлощения ГндроксилыЗых Гру1н В комплексе сдвинуты в область более низк1гх частот по сравнению с Ггирокатех1п1ом, что свп25 детельствует о связывании гидроксила пирокзтеX HHB.

Была опред лена также зависимость уделыгой (Хе) и эквивалентной (p ) электропроводностей

И растворов исходных реагентов и полученного комплекса от концентрации.

Водный раствор комплекса является более сильным электролитом, чем растворы исходг.гх

Реагентов пРи Равной концентРащги всех Раство- з> ров, из чего следует, что получентп1й комплекс является солью слабой кислоты (пирокзтех1шз) и слабого основания (4-диметилампномег1л-2,6- дитр ет.- бутилфенолз) .

Пример, НрК oòÎÂËß10T и">и 40 С нзсып"-;л- ь ные растворы пирокатехина (3,15 r в 20 мл àöeтона) и 4-дк 1етилзми11омегн-2,6-дитрет.-бутплфенола (7,5 г в 30 мл ацетона) в мольпом соотношении 1:1. Растворы охлаждают до 20 — 25 С и одновременно сливают, При этом выпадает обильный осадок. Последний отфит1ьтровыва1ат, перекристаллизовывают из ацетона и получают белый кристаллический продукт-комплекс лирокатехина и 4-диметиламинометил-2,6-дитрет.-бутилфенола с т. Лл, 146 C. Выход 100%. у@

Найдено,%: C 73,73, 73,70; Н 9,72, 10,01;

1ч 3,80, 3,76.

Ся 1Нзз Эз 1 °

Вычислено,%: С 74,20; Н 9,79; и 3,68.

Комплекс пирокатехииа и 4-диметиламиноме- gg тил-2,б-дитрет.-бутилфенола был испытан в качестве дезакт11ватора металлов переменной валентностн. В качестве полимерной матрицы был выб.1к",, пс11 и1зопреновый каучук, а иэ ме—;: ..=.в — стезраты меди и железа.

Стеараты моди и железа вводили в каучук на з.1ьцзх 1гри 70 — 80 С при зазоре между валка111; 0 4 мм.

Полученкый комплекс, тзк же как и 2-меркапОбенз1;мидазол, Взятый для сравнения, вводили в Виде" спиртового раствора в бензолыгый раствор кз.л1ука, содержзщего примесь металла.

Окислен11е образцов проводилось при 130 С

В атмосфере кислорода в течение 30 мин, Эффективность дезактиватора оценивали.по характеристической вязкости окисленного каучука, по коэффициенту деструкции (K) и по коэффициенту деззктпвз1П1И (Д) . Коэффициент деструкции каучука К рассчитывали по формуле

::= 1П 11. — t/t 7() и 111,, — Значения харВ ристяческой

Влзхости исходнОГО и Окисле1п(сго образцоВ со,Гл е-г тв ЛИНО ,, т, . ;.оз;.щищ1е11т дезактлвзцпи примесей метзл- -1 -«2

Д - К-, —. К. г,," К вЂ” коэфициепты деструкщ1и исследуемых об. рмцов,(индексы "О", "1", "2", соответству1от ис; одному каучуку, образцу, содержащему стеарзт металла и дезактиватор металла).

1езультаты испьпаний представлены в таблице, Как Видно из таблицы, в присутствии стеаоатов меди и железа (опыть1 2, 8, 14, 19) падает хзрактерист11ческая Вязкость каучука по сравнению с образцом, несодержащим стеаратов металлов переменной взлентт1ости (опыт 1), Соответственно Возрастает коэффициент деструкции каучука, Особенно в присутствии стеарата железа. 1 зк, если для каучука, несодержащего меТ1л1:,, ко зффициент деструкщги К=О,31 (опыт 1), тс В присутствии стеарата железа К возрастает до 0,57 лри концентрации 0,01 вес.% (опыт 2) до 0,88 при концентрации 0,05 вес.% (опыт 8) .

Комплекс пирокатехина и 4-диметиламинометил- 2,6-дитрет.- бутилфенола дезактивируют отрицательное действие солей металлов. Это проявляется в значительном повышении стабильности ка. учука, содержащего соединения меди и железа

В присутствии предлагаемого комплекса (опы- ты 3, 4, 5, 10, 11„15, 16, 20, 21 и 2, 8, 14, 19), Следует отметить также, что предлагаемый комплекс обладает антиокислительным действием, т. е. повышает стабильность каучука к термоокислительной деструкции (опыт 22), При исследованных концентрациях примесей металлов известный дезактиватор металлов переменной валентности 2-меркаптобеизимидазол практически не эффективен (опыты 6,7, 12, 13, 17, 18), 681040

"О

1О сч о ( с 4 сС Сс4

О (О (00 О

О с4 О о

О

Е

Ф

v о

О

О«СЧ с

- о

С4

Оо с (D

° о

Ж о„ I о„

) ° » о

«3 о о

О С4

М

С

О

1 — -! й:

СЧ

00 QO

-оо

ECl

О (а

o o (оо о

Ch 00 о о ю о„ о о о

С- С ) о

I

lA о о„ I o о сч

С Ъ

О 00 о

1 сС(Н> С о о о (о

I сч л

D о ь

I («

С 4 а с СЧ о о

О1

О 4 О о о

I о о ((о о I (8 Ф

СЧСЧ Л

С.4 О

Сс4

00 С

С4Оо„

С 4 о (о

О С4"

8 о о О

С- С 4 Соо

СС4 м

С4 O М о (о о! !

»Ч

181 (D

СС4 Ф о а сч о сч о

o I н4 о о

I

m I (l

I л о

С 4

С О\

o no

С/4 о о

С 4 о о

1 (Щ о о

С4

Ch Oi

o oo гя 1 ч

I I

1 I 1 I о

Ch Сс4 о

v

О 04

Сй (О

Й

О ф (I

6 (1

Ж 1

I „-а

Ф цс «4

С4 8 о

О

Z C

Р

О

О

2, х

ct3

Х О сб о

Г о

V l4 р) Ф

tj cf

С» х х йи

-6 6.

-6. 9 о Я

М М

Ф Л и О д3

М йй

q óq

g. а

О О

О О

-) О а (ыО М

:".! 3

О О О

Ж l nues аэ

g,,o О

, ц 1 ."" k3

," W

5". и

<р 4О ef й( м рj ii

С0 ((й (ca (х

1 а.

1» ( :(5 о

I44

4»

ID

О col

М о д

° ««CI3

С- Ц

5х

Сс) о

o @

l44

С(СЧ н о

О С:

О О

О О

1! м о

С4 СР4

И а

44

Сф

Ьо

Х 3

g,o Ы

3. р. о о

К м

О (:»

681040

ОН

Он (СНЪ)2жиг

ОИ

С1©>3)3

Составитель Е. Щипанова

Техред М.Петко КоРРектоР Н. Стец

Редактор Т. Зубкова

Тираж 513 Подписное

UHHHIIH Государственного комитата СССР по делам изобретений и открюмн

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

Заказ 5017/23

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Формула изобретения

1. Комплекс пирокатехина и 4-диметиламинометил.- 2,6-дитрет.-бутилфенола формулы"

С(СН3)3 как дезактиватор металлов переменной валентности в каучуках.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 Справочник Химические добавки к полимерам", 51., "Химия", 1973, с. 223.

2. Справочник "Химические добавки к полимерам", М., "Химия", 1973, с. 39 — 40.

3. Справочник "Химические добавки к поли ° мерам", М., Химия", .1973, с. 50.