Способ получения стабилизатора для термопластов и синтетических каучуков

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских.

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-еу(22) Заявлено 231280 (21) 3223960/23-05 1511М. Кд.з

С 08 F 8/34 с присоединением заявки ¹â€”

Государственный комитет

СССР по делам изобретениИ и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 021282. Бюллетень ¹45

Дата опубликования описания 101282 (53 УДК 678. 83-Е. .02(088.8) В.N. Боголюбов

С.И. Писарев (72) Авторы изобретения

Томский государственный университет им. ВВ Куйбышева и Институт химии нефти Сибирского отделения AH СССР-,. (71) Заявители (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СТАБИЛИЗАТОРА

ДЛЯ ТЕРМОПЛАСТОВ И СИНТЕТИЧЕСКИХ КАУЧУКОВ

Изобретение относится к переработке полимеров, касается получения стабилизированных материалов на основе полимеров, и может быть использовано в машиностроительной, электротехнической, радиотехнической и других отраслях промышленности.

Известно, что для стабилизации термопластов и синтетических каучуков 10 применяют производные фенола (ионол, Бисфенол А и другие), серосодержащие соединения (дилаурилсульфид и другие), амины (Неозон Д и другие),. большинства из которых получают синтетическим путем (1).

Однако они имеют небольшие молекулярные массы и поэтому проявляют склонность к улетучиванию из массы полимера при повышенных температурах, вследствие чего стабилизирующее действие их ослабляется.

Наиболее близким к предлагаемому по технической суцности и достигаемому эффекту является способ получения ,стабилизатора для термопластов и синтетических каучуков, заключающийся в термической обработке асфальтенов серой $2).

Однако стабилизируюцее действие добавки, полученной известным способом, недостаточно, так как в области повйшенных температур происходит .разложение полимеров, стабилизируемых сероасфальтенами.

Целью изобретения является повышение термостабилизируюцего эффекта.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения стабилизатора для термопластов и синтетических каучуков обработкой асфальтенов химическим реагентом асфальтены обрабатывают азотной кислотой при -5-0 С 4-12 ч и после выдержки при комнатной температуре

12-36 ч - полисульфидом натрия при

80-100оС в течение 8-16 ч.

В процессе восстановления нитроасфальтенов по данным инфракрасной спектроскопии отмечается исчезновение сильных полос поглощения 1530 см и 1340 см 1(колебания нитрогрупп в ароматическом ряде)и появление полосы поглощения при 3300 с>Г (валент1 ные колебания первичных и вторичных аминов) .

Полученнйй продукт представляет собой темный порошок, молекулярная масса 1500-2500 содеш<ание парамаг> нитных частиц 1,8 ° 10 Состав продук979370 та,Ъ: аофальтены 80-87 сера 10-15, азот 3-5.

Пример 1 ° 10 г асфальтенов перемешивают с 60 r азотной кислоты (плотность 1,5) при температуре от О до 2 С в течение 4 ч. Далее температуру поднимают до комнатной и смесь выдерживают 12 ч, после чего вязкий раствор высаживают в воду.

Полученный осадок нитрованных асфальтенов промывают водой до нейтральной реакции, отделяют и затем перемешивают 8 ч при 80. С с раствором полисульфида натрия, который предварительно перед этим готовят смешиванием при 80 С до полного растворения

20 r серы в растворе,:состоящем из 200 мл воды и 60 r сульфида натрия. После этого осадок восстановленных асфальтенов отфильтровывают, промывают водой и сушат. Высушенный осадок растворяют в 50 мл бензола, отфильтровывают и к раствору приливают 1000 мл петролейного эфира марки "70-100", при этом выпадает осадок продукта, который отфильтровывают и сушат. Выход 603.

Состав продукта (продукт Х ), Ъ: асфальтены 87, сера 10, азот 3.

Пример 2. 10 г асфальтенов перемешивают с 100 г азотной кислоты (плотность 1,5 при температуре -5-0 С в течение 8 ч. Далее температуру поднимают до комнатной и смесь выцерживают 24 ч,. после чего вязкий раствор высаживают в воду. Полученный осадок нитрованных асфальтенов промывают водой до нейтральной реакции, отделяют и затем перемешивают

12 ч при 90 С с раствором полисульфида натрия, который предварительно перед этим готовят смешением при

80 С до полного растворения 40 r серы в растворе, состоящем из 300 мл воды и 100 г сульфида натрия. После этого осадок отфильтровывают, промывают водой и сушат ° Высушенный осадок растворяют в 50 мл бензола, отфильтровывают и к раствору приливают

1000 мл петролейного эфира марки

"70-100", при этом выпадает осадок продукта, который отфильтровывают и сушат. Выход 70%. Состав продукта (продукт 11 ),Ъ: асфальтены 83,5; сера 12,5," азот 4 °

Пример 3. 10 г асфальтенов перемешивают с 140 r азотной кислоты (плотность 1,5) при температуре не

5 выае 0>С в течение 12 ч. Далее температуру поднимают до комнатной и смесь выдерживают 36 ч, после чего вязкий раствор высаживают в воду.

Полученный осадок нитрованных асфаль10 тенов промывают водой до нейтральной реакции, отделяют и перемешивают 16 ч при 100 C с раствором полисульфида натрия, который предварительно перед этим готовят смешением при 100 С до пОлного растворения 60 r серы в растворе состоящем из 400 мл воды и

100 г сульфица натрия. После этого . осадок отфильтровывают, промывают водой и сушат. Высушенный осадок растворяют в 50 мл бензола, отфильтровывают и к раствору приливают 1000 мп петролейного эфира марки "70.-100", при этом выпадает осадок продукта, который отфильтровывают и сушат. Выход

70%. Состав продукта (продукт Ш),%| : .. асфальтены 80, сера 15, азот 5.

Для исследования стабилизирующих свойств полученных азотсодержащих сероасфальтенов их вводят в различные

30 полимеры.

Пример..4. 5 г полимера и

0,005-0,25 г стабилизатора, что составляет соответственно от 0,1 до

5Ъ от массы полимера, растворяют в

5 мл бензола, нанесенный на стеклянЛ ную пластинку раствор полимера высуши" вают навоздухе,Пленку отделяютот пластинки исушат ввакууме допостоян- . ной массы.Измельченнуюполимерную пленку в количестве 50 мг нагревают в приборе-деривотографе в атмосфере воздуха при скорости нагревания 3, 3 град/ умин. Результаты испытаний стабилизаторов, полученных в примерах

1-3 (соответственно продукты Т-Ol,ïðèведены в таблице. Для сравнения используются исходные асфальтены, сероасфальтены (с наиболее эффективнымсодержанием серы20%),полученные по(2 ипроьыш- . ленные стабилизаторы Неозон Д (Гост

39-66) и Бисфенол A ГОСТ 12138-66)

979370

Температура Увеличение термостабильностн

364

367

ПС нестабилиэированный

ПС + 2% сероасфальтены

ПС + 2% продукт 1 .ПС + 2% продукт Ц

ПС + 2% продукт Й!

20,0

24,3

367

317

24,3

ПС + 2% Неоэон Д

ПС + 2% Бисфенол A нет

312

32 нет

37 5.

416

СКБ-35р нестабилиэированный

СКБ-35р+0,1% сероасфальтены

СКБ-35р+0,1% продукт I

СКБ-35р+0,1 продукт Й СКБ-35р+0,1 продукт Ш

ПБА нестабилиэированный

422

427

14,6

19,5

31,7

43

ПБА + 5% сероасфальтены

IIBA + 5% продукт Т

ПБА + 5% продукт Il

ПБА + 5% продукт Ш

31,2

35,4

35,4

65

ПММА нестабилизированный.

ПММА + 1% сероасфальтены

ПИМА + 1% продукт 1

IIMNA + 1% продукт tl

ПИМА + 1% продукт Я

СКИ - 3 нестабилизированный

40,6

50,0

56,2

48

СКИ - 3+0,5% сероасфальтены (КИ - 3 +0,5% продукт 1

СКИ вЂ” 3 + 0,5% продукт ll

СКИ - 3 + 0,5% продукт Ш

23

21,0

42,1

63,1

338

П р и м е ч а н и ег ПС вЂ” полистирол, СКБ-35р и СКИ-3 - марки синтетических каучуков, HBA - нолибутилакрилат, ПММА — полиметилметакрилат.

Из таблицы видно, что полученные в достаточной степени обеспечивает по предлагаемому способу продукты ся неизменность свойств при хранении на основе асфальтенов на 14,6-63,1% н эксплуатации изделий иэ полимерных эффективнее сероасфальтенов, а так- материалов. же превосходят промышленные стабилизаторы Неозон Д и Бисфенол А.

Формула изобретения

Предлагаемый способ позволяет. получать стабилизаторы, которые на

19-87 С повышают температуру начала разложения полимЕров, благодаря чему

429

233

248

302, 315

318

307

326

334

Способ получения стабилизатора для термопластов и синтетических кау65 чуков обработкой асфальтенов хими979370

Составитель В. Балгин

Редактор М. Петрова Техред А.Бабинец Корректор В. Прохненко

Заказ 92 1 2 . Тираж 514 Подписное

ВНИИПИ Государственного Комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. ужгород, ул. Проектная, ческим реагентом, о т л и ч а юшийся тем, что,с целью повыше . ния термостабилизирующего эффекта, асфальтены обрабатывают азотной кислотой при -5-О С 4-12 ч и после выдержки при комнатной" температуре

12-36 ч - полисульфидом натрия при

80-100 С в течение 8-16 ч..

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Фойгт И.Стабилизация синтетических полимеров против действия света и тепла. Л., "Химия", 1964, с.357.

5 2. Авторское свидетельство СССР

Р 761498, кл. С 08 L 23/02, 1978 (прототип).