Бис-/2-(метакрилоилокси)-этил/-дисульфид в качестве модификатора бутадиеновых каучуков

 

Бис- С2- (метакрилойлокеи)этйл1 дисульфид формулы ((J-O CHgCH2J2 $2 ; в-качестве Модификатора бутадиеновых каучуков.

ИЕ (И) : 0O08 СОВЕТСКИХ, ВММ ЛЮК

3%СПУБЛИН (ОСУ ФИЛВИН1ЦЙ КОМИТЕТ Л:. ЮН ЮЗФ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н aswaaiiasa eewlgtaii cTev (21) 2526920/2 -04 (23) 29,.10.82 (46) 07а02 е84е Бвл 9: 5 ,.(72) С.М.Неаиковский, Е -И.Василь- ..-. ченко, Ф„36.Френкель, -А.О.литинский и И.Ц.Захаров(71) Ордена Ленина. институт хими- . ческой Физики АН СССР (53) 547. 269(088.8) (56). 1. Гофман. В. Вулканиэация и ., вулканиэувщие агенты. И., Химия, 19б8. с.229..ЗОБ С 07 С 149 l2 C 08 K 5 37 (54 ) БИС- (2- (МЕ1АКРИЛОИЛОКСИ) -ЭТИЛ3—

ДИСУЛБФИД В ЕАЧЕС РВЕ МОДИФИКАТОРА . ВУ 1АДИЕНОВКХ..ИФЧУХОВ. (57) Бис- (2- (метакрнлоилокси) -.этил)дисульфид формулы

ЕН3 ()

t В (Щ2=ф — С-О-СК, СН,}, ф, в качестве модификатора бутадиеновых каучуков.

1071620

Изобретение относится к новому химическому соединению, конкретно к бис-g2-(метакрилоилокси)этил1дисульфиду Формулы

СН

5 (6НРС -0-СН2ЮН2) 2 "2 которое обладает свойствами модификатора синтетических каучуков, в частности на основе бутадиена.

Структурным аналогом соединения является широко применяемый в промышленности в качестве вулканизирующего агента Тиурам D (тетраметилтиурамдисульфид). При использовании

Тиурамаь D в качестве сшивающего агента в дозировке 2,5-3,5 мас.ч. на 100 вес.ч. каучука повышаются некоторые физико-механические свойства вулканизатов, также, например, как прочность на разрыв (в том числе и при повышенной температуре) 5) .

Однако, недостатком соединения является то, что тиурамные резиновые смеси обладают неудовлетворительной стойкостью к подвулкани- 25 зации, кроме того, не отличаются снижением вяэкостй, следовательно, не проявляют свойств пластификатора.

Цель изобретения — расширение ассортимента модификаторов синте- 30 тических каучуков, способных обеспечить одновременно снижение вязкости резиновых смесей и улучшение физико-химических свойств вулканиэата.

Указанная цель достигается тем, что новое вещество Формулы 1 проявляет " свойства модификатора синтетических каучуков на основе бутадиена.

Соединение 1 получают известным способом, который заключается во ! взаимодействии бис- (окси этиленсуль Фида) с метакриловой кислотой или метакриловым ангидридом в присутствии катализатора этерификации и ин- . 45 гибитора предполимеризации в среде инертного, образующего с водой азеотропную смесь, растворителя, например циклогексана, бензола, толуола, при температуре кипения растворите- 5() ля.

В качестве катализатора этерификации используют серную кислоту, .арилсулъфокислоты, катионообменные полимеры. 55

В качестве ингибиторов радикаль ной полимеризации на стадии синтеза целевого продукта применяют беиэо,.хкион, гидрохинон, моноалкиловые ефиры гидрохинона и феиотиазин.

Пример 1. В трехгорлую колбу, снабженную мещанской, термометром и ловушкой Дина-Старка, загружают 30,8 г (0,2 моль) бис-(оксиэтиленсульфида) и 36,1 r (0,42 моль) метакриловой кислоты, 60 г бенэола, 3 г и-толуолсульФокислоты и 0,52 г гидрохинона. Смесь нагревают до кипения, через 1 ч добавляют еще 1,5 r n-толуолсульфокислоты и процесс ведут до полного прекращения вьщеления реакционной воды. В течение всего процесса температура кипения реакционной смеси поддерживается в интервале

90-103 С. Через 4 ч реакционную смесь охлаждают до комнатной темпе-. ратуры, приливают 300 мл бензола и промывают последовательно водными растворами хлорида натрия и карбоната натрия. Растворитель упаривают в вакууме при 40 С и получают 51„2 г (выход 79%) соединения

Формулы 1 в виде ниэковяэкой прозрачной жидкости темно-коричневого цвета. Вязкость при 20 С 8,1 сСт.

Плотность 1,102 г/см . Молекулярная масса, определенная эбулиоскопическим методом, 283 (теоретически расчитанная 290). Кислотное число

1 62 - †--- бромное число— мг. KOH

I г мг Br

113 2 ----- °

Элементный состав следующий.

Найдено,В: С 49,1; S 22,5;

О 21 65ю Н 6,75 °

С, Нэ O„S

Вычислено, %: С 50; S 22,0;

О 22,0; Н 6,0.

В ИК-спектре обнаружены полосы характерные для метакриловой (1740 см-") и этиленовой (2960 см ) групп, для зйириой {1730 см ") и сульфидной.(550 см } связей.

Соединение формулы 1 испытывают в качестве модификатора резин на основе бутадиен-нитрильного каучука.

Результаты испытаний приведены в табл.1. Для сравнения приведены данные, полученные без модификатора и при модификации этого типа каучуков бис-. C2-(изобутирилокси) этил1дисульфидом и тиурамом D.

Свойства резин на основе каучука

СКН-26. Состав мас.ч.: каучук 100; оксид цинка 5; мел 30„. ПЦК вЂ” 0,5„. сравниваемые соединения переменно

3,10 или 30.

107)620

Таблица 1

Соединение 1

Без модифи; катора

Свойства

3 10

Вязкость по Мунк, усл.ед.

18 35 48

Время до начала подвулканизации при.

120 С (+5), мин

Прочность, ИПа, при

23 7

25

10 10

2Q оС

10Q 0С

Относительное удлинение, В

500 450 400 300

510

Остаточное удлинение, Ъ

18 8

Получить вулканизат с удовлетворительными свойствами не удалось.

Смесь .подгорает . даже.на холодных вальцах.

Из данных табл.1 видно, что при менение соединения 1 обеспечиваЕт одновременно снижение вязкости сырых смесей и улучшение фи- 35 Свойства зико-механических свойств вулканизатов. Тиурам О повышает теплостой. кость вулканизатов при ухудшении технологических свойств.

Соединение 1 испытывают в качестве модификатора резины на основе бутадиен-стирольного каучука

СКМС-30-АРКИ-15. Состав, мас.ч.: 520 каучук 100; -оксид цинка 5; технический углерод ПМ 50-40; пере- 45 кись дикумила 0,6; соединение 1 20 .

100 С 30

Данные приведены в табл.2.

Т а б л и ц а 2

Свойства Беэ мо- Соеди- 10 дификато- нение 1 ра

Продолжение табл. 2

Беэ мо- Соедидификато- нение 1 ра

Относительное

4п удлинение, Ъ при

510

20 С

410

Остаточное. удлинение, Ъ

14

Таким образом, .новое соединение 1 может быть эффективно использовано

55 в качестве модификатора бутадиеновых каучуков.

Прочность, МПа, при

20ФС

100 С

2.0

11,4

Составитель О. Сафонова

Редактор О.Колесникова Техред Т.Маточка т

Корректор A. Ильин

Подписное

Заказ 41/20 . Тираж 410

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, 4 (