Диаллилкеталь ацетофенона в качестве пластификатора бутадиеннитрильных каучуков
Оп ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советскмн
Соцмалмстмческмк
Реслублмк (iii 753843 (6l ) Дополнительное к авт. свнд-ву— (22) Заявлено 09.06.78 (21) 2655606/23-04 с присоединением заявки J% (23) Припри гет—
Опубликовано 07.08.80. Ьктллетень М 29
Дата опубликования описания 10.08.80 (5! )М. Кл.
С 07 С 43/30
С 08 К 5/10
Гееударстеенный комитет во делам нзебретеннй
II OTNPblTNII (3) У@К 547.27 (088. 8) И. И. Юкельсон, Л. В. Концова, И. A. Осошник, Ю. M. Петыхин и Н. H. Черноусова (72) Авторы изобретения
Воронежский технологический институт (7l) Заявитель (54) ДИАЛЛИЛКЕТАЛЬ АЫЕТОФЕНОНА В КАЧЕСТВЕ
ПЛАСТИФИКАТОРА БУТАДИЕННИТРИЛЬНЫХ
КАУЧУКОВ
Изобретение относится к новым производным ацетофенона, в частности к диаллилкеталю ацетофенона, который может найти применение в качестве пластификатора бутадиеннитрильных каучуков.
Известен диаллиловый эфир 3-метилтетрагидрофталевой кислоты в качестве пластификаторов, однако последний исполь» зуется для пластификации поливинилхлс— рида или эфиров целлюлозы (1).
Известно применение дибутилсебацината в качестве пластификатора бутадиеннитрильных каучуков j> ).
Однако резинотехнические смеси на основе указанного пластификатора не имеют высоких показателей прочностных свойств и низкотемпературных характЕристик. Кроме того, такие пластификаторы являются дорогостоящими, Предлагается диаллилкеталь ацетофенона формулы О-СН -СН=СН
С 2 2
O-СН -СН=СН
CH
Сочетание двойных связей с простой эфирной группировкой придает ряд ценных свойств.
Способ получения предлагаемого дналлилкеталя заключается в том, что ацето фенон или бензальдегидную фракцию с содержанием ацетофенона 50% обрабатывают аллиловым спиртом в среде азеотропообаразователя при.кипячении в присутствии п-топуол-сульфокислоты.
Пример 1. В реактор с мешалкой и обогревом наливают 1 моль све-. жеперегнанного ацетофенона, 2, 2 моль аллилового спирта, 1, 2 моль толуола и 0,5% 5 -толуолсульфокислоты (от веса ацетофенона). Реактор снабжен насадкой Дина-Старка для удаления образовавшейся воды. Реакционную смесь кипятят 8-10 ч при непрерывном перемешивании и отборе реакционной воды. Синтез проводят до полного прекрашения выделения воды. Ilo окончании реакции смесь нейтрализуют 5%-ным раствором Ма СО е промывают водой до нейтральной реак75 3F 13
3 ции и сушат СоСб в течение 24 ч.
Из реакционной массы отгоняют толуол и неПрореагировавшие продукты, а остаток перегоняют при небольшом разрежении.
Выход целевого продукта 45%.
Найдено,%: С 77,30; Н 8,1.
Вычислено, 4: С 77,41; Н 7,8, Пример 2.Смесь 1 моль ацетофенона, 2,2 моль аллилового спирта, 1,2 моль толуола и 1,5% h -толуолсульфокислоты кипятят до полного прекрашения отделения воды в насадке ЛинаСтарка. Далее, как в примере 1.
Выход диаллилкеталя ацетофенона
60%.
Пример 3. Смесь 1 моль аце« тофенона, 2,2 моль аллилового спирта, 1,2 моль толуола и 2,5% tl -толуолсульфокислоты кипятят до полного прекращения выделения воды в насацке Лина-Старка, Остальные операции проводят по п. 1.
Выход диаллилкеталя ацетофенона
50 Снижение выхода целевого продукта с увеличением содержания катализатора может быть за счет увеличения количества продуктов осмоления аллилового спирта. Оптимальное содержание катализатора 1,59о от веса ацетофенона.
Пример 4. Вместо чистого ацетофенона цля реакции берут бензальдегидную фракцию с соцержанием ацетофенона 50%, которая является отходом совместного производства окиМ пропилена и стирола.
В реактор с мешалкой и обогревом загружают 200 г бензальдегидной фракции, 100 г аллилового спирта, 150 мл толуола и 1,5% 11-голуолсульфокислоты (от веса ацетофенона во фракции), Реакцию проводят в течение 8-10 ч до прекрашения выцеления воды.
Далее, как в примере 1.
Выкоц диаллилкеталя ацетофенона
50 . Физико-химические свойства циаллилкеталя ацетофенона:
Найдено,Ъ С 77,80; Н 7,3.
Вычислено, : С 77,41; Н 7,8.
Обшая формула C<<13«(g; т. кип.
220 230 С; и 1,4654; д, 1,045, мол,масса: найцено 200, вычислено 207; кислотное число 1 мг
КОН/г; бромное число 148, содержание кетона 1,5%.
Строение полученного кеталя поцтвержцено ИК-спектрами, в которык присутствуют полосы, карактеризуюшие кон« цевой винил, простые эфирные группировки и отсутствуют частоты, связан15 ные с карбонильным соединением,.
Ниже даны примеры использования диаллилкеталя ацетофенона.
Изучают влияние циаллилкеталя ацетофенона в качестве пластификато20 ра в резиновых смесях на основе бутациеннитрильного (СКН-26 М), этиленпропиленового (СКЭПТ-40) и изопренового (СКИ-3) каучуков.
25 Лля сравнения эффективности исследуемого пластификатора приготавливают резиновые смеси с лучшим пластификатором для каучуков-цибутилсебацинатом.
Пример 5. Изготавливают ре30 зиновые смеси состава, вес.ч.: СКН-26
М 100; сера 1,5; 2-меркаптобензтиазол 0,8; стеарин технический 1,5; белила цинковые 5,0; технический углероц ДГ-100 45; пластификатор 20 на
35 лабораторных вальцах.
Порядок и продолжительность (в мин) введения компонентов: СКН-26 NO; стеарин технический 0; меркаптобенз40 тиазол 5; цинковые белила 7; 1/2
ДГ-100 + 1/2 пластификатора - 10;
1/2 11f -100 + 1/2 пластификатора 13; о сера 15, Температура валков 65+5 С. о
Смеси вулканизуют при 143 С в тече45 ние 60 мин.
Результаты испытаний привецены в табл. 1.
753843
Табл ица 1
Пластичность по ГОСТУ
415-53
0,16
0,29
0,25
Вязкость по
Мунк (при
140 С) 47
Начало подвулканизацки смеси прк
140 С
Напряжение при 300% удлинения, МПа
8,6
3,9
6,9
Сопротивление разрыву, МПа
11,7 23,7
25,0
Относительное удлинение, %
583 633
Остаточное удлинение, %
20
50 62
36 34
30
Пласткчность по
rOCTy 415-53
0,23
0,14
0,29
Вязкость по Мунк (прк 120 С) 30
Сопротивление раздиру кНlм
Твердость по TN-2
Эластичность по отскоку, Ъ
Температура хрупкости,оС
Пример 6. Изготавливают резиновые смеси состава, вес.ч: СКЭПТ-40
lOO; сера 2,0; 2-меркаптобензтиазол
0,5; стеарин технический 1,0; белила цинковые 5,0; техническкй углерод ПМ»
ПМ-75 50; тетраметилтиурамдисульфкд
» 42 38
461,5; п астифккатор 20 на лабораторных вальках по режиму смещения, приведенному в примере 1. Смеси вулканиэуют при 150 С в течение 50, мин.
Результаты испытаний привецены в табл. 2 .
Таблица 2
753843
Продолжение табл. 2
Показатель еэиновые смеси и их вулка- н изаты дибутил себаци нат без пласт икатора
Начало подвулканизации смеси при 120 С
18
Напряжение при
3007 удлинения, МПа
17,9 12,7
8,0
Сопротивление разрыву, МПа
18,7 13,5
18,9
Относительное удлинение, %
515
313 310
Остаточное удлинение, %
1 0
Твер дость цо ТМ-2
70
Температура хрупкости, C о
-72 При - 78 С образцы не разрушаются
Пластичность по
ГОСТУ 415-53
0,73
0,72
0,69
Вязкость по Муни (при 120 С) 30
34
Напряжение при
3007 удлинения, МПа
1,5
0,9
2,3
Пример 7. Изготавливают резиновые смеси состава, вес.ч.; СКИ-3 з5
100; сера 1 0; стеарин технический 1,0; белила цинковые 5,0; ди-(2-бенэтиаэолил)-д исульфид О, 5; дефинилгуанидин 3, 0; технический углерод Ql -100 30; плести» ао фикатор 20 на лабораторных вальцах по режиму смешения, приведенному в примере 1. Смеси вулканиэуют при 143 С в течение 40 мин.
Результаты испытаний приведены в таблице 3.
Табл ица 3
753843
Продолжение табл. 3
Показатель езиновые смеси н их вулканнз азы дибутил- дналлнлсебацннат кеталь пластиатора
Сопротивление разрыву, МПа
14,7
11,6
Относительное удлинение, %
746
740
740
Остаточное удлинение, %
Твердость по ТМ-2
40
Эластичность по отскоку, %
Температура хрупкости, С о
-58
-55
Как показывают приведенные в табли-. цах данные, введение в резиновые смеси диаллилкеталя ацетофенона повышает их пластичность, снижает вязкость, снижает температуру хрупкости резин. Опытные смеси имеют показатели пластоэластичных свойств одного порядка с смесями, содержащими равное количество дифтилсебацината, Вулканиэаты i смесей на основе
СКК-26, СКЭПТ-40, СКИ-3 с предла гаемым пластификатором имеют более высокие показа тел и прочности ы х свойств, Так, например, сопротивление разрыву таких резин на основе СКН-26М в 2;
СКЭПТ 40 в 1,4; СКИЗ в 1,27 раза выше чем с дибутилсебацинатом.
Кроме того, опытные резины на ос- . нове СКН-26М имеют в 1,7 раза выше сопротивление раздиру, относительное удлинение, эластичность по отскоку, тем пература хрупкости таких резин несколь- I ко ниже.
Иэ анализа приведенных данных видно, что лучшие характеристики с предлагаемым пластификатором имеют резины на основе бутадиеннитрильных каучуков.
Диаллилкеталь ацетофенон с CKH-26 имеет хорошую совместимость, легко
Диаллилкеталь ацетофенона формулы
О- Ж-- Сн-(Н с
-о — н,-сн =eg
2. 3 в качестве пластификатора бутадиеннитрильных каучуков.
Источники информации, о принятые во внимание при экспертизе
1. Автор кое свидетельство СССР
М 499284, кл. С 08 К 5/12, 1967.
2. Справочник химика, т.6 Сырье и продукты промышленных органических веществ», Il., Химия, 1967, с. 164.
Гнраж 495 Подписное
Ужгород, ул. Проектная, 4
ЦНИИПИ Заказ 4838/19 филиал ППП Патент», r. втирается в смеси при смещении, придает резинам блестящую поверхность.
Итак, диаллилкеталь ацетофенона яв30 ляется достаточно эффективным пластификатором для резин на основе бутадиеннитрильных, а также других типов синтетических каучуков, применяемых для изготовления резинотехнических изделий, от которых требуются улучшенные ниэкотемпературные характеристики и высокие показатели прочностных свойств. °
Формула изобретения
![Диаллилкеталь ацетофенона в качестве пластификатора бутадиеннитрильных каучуков](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/496/4965615-s.jpg)
![Диаллилкеталь ацетофенона в качестве пластификатора бутадиеннитрильных каучуков](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/496/4965616-s.jpg)
![Диаллилкеталь ацетофенона в качестве пластификатора бутадиеннитрильных каучуков](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/496/4965617-s.jpg)
![Диаллилкеталь ацетофенона в качестве пластификатора бутадиеннитрильных каучуков](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/496/4965618-s.jpg)
![Диаллилкеталь ацетофенона в качестве пластификатора бутадиеннитрильных каучуков](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/496/4965619-s.jpg)