Этиленгликолевые эфиры алкиларилциклогексанкарбоновых кислот в качестве пластификаторов поливинилхлорида

 

Б.К. Зейналов, И.И. Исмайлов, Л.М. Ко елена, С.А. Сарыева и Т.Я. Мамедов с " " -"- "4.:".:

А > ., асср.

-Ъ 4Ъ ИЛ 1 -. Ч Т. е.

1 . (-. к

Ордена Трудового Красного Знамени ин иту6:-:-,, нефтехимических процессов им. акад. Й.Т Нвмвдаааева (72) Авторы изобретения (73 ) Зая ви тел ь.(54) ЭТИЛЕНГЛИКОЛЕВЫЕ ЭФИРИ АЛКИЛ

АРИЛЦИКЛОГЕКСАНКАРБОНОВЫХ КИСЛОТ

В КАЧЕСТВЕ ПЛАСТИФИКАТОРОВ

ПОЛИВИНИЛХЛОРИДА

0 О

11 2 2

Изобретение относится к новым химическим соединениям, конкретно к где К - алкильный радикал / СН -, С Н "/ которые могут быть использованы в качестве пластификаторов поливинилхпоридов, мягчителей резино-технических изделий.

Известны сложные эфиры карбоновых кислот, например, бутиловый и гексило вый эфиры нефтяных кислот, которые применяются в качестве пластификато- go ра ПВХ jlj и (Kj, Однако указанные эфиры термически

:малоустойчивы, пластикаты полиаинилхлорида (ПВХ) с этими эфирами после,гликолевым эфирам алкиларилциклогексанкарбоновой кислоты общей формулы:

3-6 сут становятся непрозрачными, из" меняют цвет, а именно краснеют. Кроме того, природные нефтяные кислоты дефицитны, не индивидуальны, имеют широкий интервал кипения . При высоких дозировках этих эфиров в ПВХ наблюдается выпотевание их.

В связи с этим выаеуказанные эфиры не получают промыаленного применения.

Цель изобретения s выявлении новых соединений, обладающих более высокой эффективностью при применении их в качестве пластификатора ПВХ.

3 979331 ф

Поставленная цель достигается но- эфирами алкиларилциклогексанкарбоновыми соединениями - этиленгликолевыми вых кислот общей Формулы где R -СН, С2Н, tG в качестве пластификаторов поливинил-. хлорида.

Получение соединений осуществляют взаимодействием алкилфенипциклогексан карбоновых кислбт с этипенгликолем в присутствии катализатора катионита

KY-2 в среде бейзола при нагревании.

Синтез эфиров, обработку и выделение целевого продукта проводят следующим образом; в трехгорлую колбу, снаб M женную механической мешалкой, обратным холодильником, капельной воронкой, термометром, загружают расчитанные количества кислоты и этиленгликоля при соотнощении 2.:1; КУ-2 берется в количестве 33 на этиленгликоль. Далее при постоянном перемешивании и нагревании (80 С) реакционную смесь выдерживают 3 ч, охлаждают до комнатной температуры, сушат над прокапен- ЗО ным сульфатом натрия. Затеи смесь фильтруют, отгоняют растворитель при атмосферном давлении, а продукт пере гоняют при 3 мм рт.ст„

Физико-химические константы полу- з ченных эфиров приведены в табл. 1.

Пример ° 1. Этиленгпиколевый эфир 2-метилфенилциклогексанкарбоновой-3 кислоты.

В реакционную колбу помещают 62 г

40 (1 моль). этиленгликоля, ч36 r 2-метилфенилциклогексанкарбоновой-3 кислоты (2 моля.), 18,6 г КУ-2 (3i„считая на этиленгликоль), далее добавляют 300 мл растворителя и смесь нагре45 вают в течение 3 ч при 8ООС. (Катализатор КУ-2 помещают в патроне). Полу. чают М5,5 г (963 от теории.), полного этиленгликолевого эфира 2-метилфенилциклогексанкарбоновой-3 кислоты. 5О

Пример 2. Этиленгликолевый эфир 2-этилфенилциклогексанкарбоновой-3 кислоты.

В реакционную колбу помещают 62 г (1 моль) этиленгликоля, 461 r этилфенилциклогексанкарбоновой кислоты

1,2 моля), 18,6 r КУ-2 (3i,, считая на этиленгликоль), далее добавляют

300 мп растворителя и смесь нагревают в течение 3 ч при 90 С. (Катализа— тор КУ-2 помещают в патроне). Получают 453 r (93i от теории 1 полного этиленгликолевого эфира 2-этилфенилциклогексанкарбоновой-3 кислоты.

Структура полученных соединений подтверждена с помощью ИК-спектроскопии, а также встречным синтезом и гидролизом.

Синтезированные соединения испытывают в качестве пластификаторов ПВХ

Дпя оценки эффективности данных соединений проводят сравнение с одним из лучших, применяемых для этой цели, промышленным пластийикаторои — диоктилфталатом (ДОФ).

На основе ДОФ получены контрольные образцы, свойства которых сопоставляют со свойствами пластификаторов на основе полных этиленгликолевых эфиров замещенной циклогексанкарбоновой кислоты.

Смешивание ингредиентов проводят по рецептуре композиций, приведенной в табл. 2.

Смесь подвергают вальцеванию на лабораторных вальцах в течение 1015 мин при 135- 140 С, Образцы приготовленного в одну стадию линолеума сопоставляют с требованиями ТУ 1 ?1-29-4-76 на однослойный линолеум.

В табл. 3 показаны Физико-механические показатели композиций с включением полученных соединений и ДОЙ, а также требования ТУ 21-29-4-76, предъявляемые к пластификаторам ПВХ. !

Из этих данных видно, что по водопоглощению, полной деформации и усадке полученные соединения превосходят

ДОФ, при содержании эфиров 25-503 на ПВХ водопоглощение улучшается почти в три раза; полная деформация и усадка - в два раза; восстанавливаемость и остаточная деформация улучшается соответственно на 153 и 83.

Преимуществом этих соединений является также то, что они легко совмещаются с ПВХ, не содержат реакционно5 97933 I 4 способных в отношении ПВХ групп, тер- преиму1. еств перед дибутилФталатом мостабильны, термоустойчивы, не ле- (ОФ - иэделия с их добавками более тучи, получают их на базе дешевого эластичны, имеют малую водонабухаесырья (не дефицитного); имеют ряд мость, усадку, остаточную дейормацию.

979331 л м л л Я

CO л оо

5М 54 (r5 5 5 л

CO л б1

CO л л

CO л

CD

CO л

Ю

Ю Ю л

CO л

Ю

Ю л

51\

СО

Ю л

Ю (У\

Ю

Ю О

<Ч

Ю л

С 4

Сл5 л л

5М

СЧ л

LA

СМ

555 О,ИИ

I- t- 50 :>

1 t К

ttI fi5

CL Я Х

555 m

П) 5>5

X аале

Е DeO

5 — I- X

5л4 м

CD

LA

CO

Ю л с о

1 I

I 1 х о

0) 5О Г ъ 33 а 1 Ioe>so ачхое

zoos

=5отх

1 о I

1 Х l I

1 !55 I 1 л о !

s y а 3 I

>55 I .а 1 I

m m l u

tt5 5 1

»>- 1 — -à — — 1

Xut О! I

6 о t x t („"О ф t !

> > I C 1 I к» вЂ” — — i

Л л 1 m 1

r 1 S I и

1 ! о о

X 5>- I л S 5L>

О X t m z

l о о о хл: >

SeO !ОЙ

:Г Г У 1 Z CZ

5>5 . з

1 Л <-Э o4?

, -а о

S Ю !

55 m <О CL Ю itt лnt=m л

1 1m o

CL. О а:> ! л

Щ а

tt5 g

C 555 л

X а

1 1 л

1- о

o v e I" O tLo .&Z t= Ксчй аоот

os .e

М =5 С t=

Q o

6 2 С I-с)

О. х ао

tD К с 5 s X

X а х X

6 >> >Ц I5-1- смV

I !

r S

1 Х

t >Z tII т лсче

CtI 555

С 555 а s

S 5 S I»

I- Oe !II

< ъ х c>I X

I t

z т хо

1.>т= Х 5!5К)м 2 т л сч э 1- а

555 m &О 555>Е о с хв55 отх 979331

Таблица 2

Ингредиенты

40 40

Смола ПВХ-С-63И

Смола ПВХ-С-62-Е

Этиленгликолевый эфир 2 -метилфенилциклогексанкарбоновой кислоты

20 10 10

Этиленгликолевый эфир 2 -этилфенилl ци клоге ксан карбоновой кислоты

10

ДОФ

10

Хлорпроизводные углеводородов

10

0,3

0 3

0,12 0,12

2,5 2,5 2,5

2,5

2 5

2 5

Таблица 3

Водопо глощение, 4 н/б 1,5

0,68

0,70

0,60

Полная деформация, мм

0,45 н/б 0,25 н/б 0,5

0,23

0,20

0.37

0,20

Усадка, Ф

0 30

Восстанавливаемость, Ъ н/м 40

56

Стеарат кальция

Силикат свинца

Двуокись титана

Асбест

Краситель

Состав композиции, вес.Ф

40 40 40 40 о,3 0,3 0,3 0,3

0,12 0,12 0,12 0,12

36,93 36,93 36,93 36,93 36,93 36,93

0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15

979331

12

Продолжение табл. 3 (4 Б

Остаточная деформация, мм 0,32 н/б 0,44

0,31

0,35 серый голубой любой серый

Цвет

1;6

1,6

1,6

Толщина, мм

Гибкость трещин нет трещин нет не должно. быть трещин трещин нет формула изобретения

И 0 в

1 1

О

С-о-Ся,Си,-o- < где К вЂ” СН, С Н, Составитель Л, Горбачева

Редактор H. Коляда Техред А.Ач Корректор E. Рошко

Заказ 9529/31 Тираж 445 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11)0/5 Москва И-3 Ра шская наб,д g. 4/g

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

Этиленгликолевые эфиры алкиларилциклогексанкарбоновых кислот общей формулы

1Ъ в качестве пластификаторов поливинилхлорида.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Fuj i se, Ber., 71, 74 8, 524, 1941.

2. Вейганд-Хильгетаг. Методы эксперимента в органической химии, 1968, .345.