N-о-гидроксифенил-м-феноксифенилметанимин в качестве противостарителя и противоутомителя вулканизации каучуков

 

Изобретение относится к новому химическому соединению, а именно к N-o-гидроксифенил-м-феноксифенилметанимину, который может быть использован в качестве противостарителя и противоутомителя вулканизации каучуков. Техническим результатом при использовании предлагаемого соединения является увеличение теплостойкости и износостойкости вулканизатов. Технический результат достигается тем, что в качестве противостарителя и противоутомителя вулканизации каучуков используют новое соединение N-o-гидроксифенил-м-феноксифенилметанимин, формулы 2 табл.

Изобретение относится к новому химическому соединению, а именно к N-o-гидроксифенил-м-феноксифенилметанимину, который может быть использован в качестве противостарителя и противоутомителя вулканизации каучуков.

Известен димер кротонилиден- α -нафтиламин (амин), формулы как противостаритель для резин [1].

Однако амин недостаточно эффективен, так как при его получении используют кротоновый альдегид, который в условиях синтеза (t = 140^oC), склонен полимеризоваться, а также большое количество катализатора - до 10% (щавелевая кислота, либо бензолсульфокислота), что приводит к загрязнению продукта.

Кроме того, при его использовании как противостарителя для резин требуется дополнительное введение в резиновую смесь защитного воска (Цезерин 80).

Кротонилиден- α -нафтиламин дает низкие показатели теплостойкости вулканизатов.

Наиболее близким по структуре и по назначению является полимеризованный 2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолин (ацетонанил), формулы Однако при введении указанного противостарителя вулканизаты не обладают высокой теплостойкостью [2].

Задачей изобретения является получение нового противостарителя, который при введении в резиновую смесь обеспечивает получение резиновых изделий, стойких к тепловому старению.

Техническим результатом при использовании предлагаемого соединения является увеличение теплостойкости и износостойкости вулканизатов.

Технический результат достигается тем, что в качестве противостарителя и противоутомителя вулканизации каучуков используются новое соединение N-o-гидроксифенил-м-феноксифенилметанимин, формулы Предлагаемый новый N-o-гидроксифенил-м-феноксифенилметанимин (ГФФМИ) получают при взаимодействии м-феноксибензальдегида с ароматическим амином, а именно о-аминофенолом.

Наличие системы сопряженных связей, а также наличие в молекуле ГФФМИ подвижных иминного и гидроксильного атомов водорода увеличивает вероятность взаимодействия их с активными кислородсодержащими радикалами углеводорода каучука, который образуется при длительном воздействии термических и механических факторов, что повышает вероятность обрыва окислительных цепей, и, таким образом, увеличивает теплостойкость и износостойкость вулканизатов. Электронная плотность смещена на двойную связь -CH=N-, благодаря электронно-донорному заместителю молекула ГФФМИ легко обрывает цепь.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявляемого изобретения, позволил установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенных признакам заявляемого изобретения, а определение из перечня аналогов прототипа как наиболее близкого по совокупности признаков аналога позволило выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому техническому результату отличительных признаков в заявляемом объекте, изложенных в формуле изобретения. Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "новизна" по действующему законодательству.

Для проверки соответствия изобретения требованию изобретательского уровня проведен дополнительный поиск известных решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного изобретения, результаты которого показывают, что заявленное изобретение не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявляемого изобретения преобразований на достижение технического результата. Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "изобретательский уровень" по действующему законодательству.

N-o-гидроксифенил-м-феноксифенилметанимин.

ГФФМИ получают по классической реакции альдегидов с аминами. м-Феноксибензальдегид подвергают взаимодействию с о-аминофенолом в отсутствии растворителя и катализатора при температуре 100 - 110^oC в течение 1,5 - 2 ч.

ГФФМИ очищают перекристаллизацией из хлороформа. Сточные воды и отходы производства отсутствуют. ГФФМИ представляет собой порошок кремового цвета, растворимый в диэтиловом эфире, хлороформе и нерастворимый в воде. ГФФМИ практически нетоксичен.

Пример 1. В четырехгорловую колбу, снабженную мешалкой, термометром, обратным холодильником загружают 15 г (0,076 моль) м-феноксибензальдегида. При перемешивании и комнатной температуры дозируют 8,3 г (0,076 моль) о-аминофенолом. Реакционную смесь выдерживают при t = 100 - 110^oC. Конечный продукт очищают перекристаллизацией из хлороформа. Выход 68%. Т. пл. 80 - 83^oC. Найдено, %: C 78.89, H 5.19, N 4.84. Вычислено,%: C 78.62, H 5.14, N 5.50. Спектр ПМР (CCl₄), δ, м.д.: 7.00 - 7.30 м (13H, Ar); 7.58 c (1H, -CH= ); 1.98 c (1H, OH). ИК-спектр, ν , см^-1: 1100 (C-O-C); 1633 (CH=N); 3060 (Cap-H).

Пример 2. N-o-гидроксифенил-м-феноксифенилметанимин испытывают в типовых резинах, состав которых указан в таблице 1. ГФФМИ вводят вместо ацетонанила в количестве 2 мас. ч. на 100 мас. ч. каучука. Резины испытывали на стойкость к старению при температуре 70^oC в течение 144 ч в соответствии с ГОСТ 9.024-74. Физико-механические показатели - условная прочность при растяжении, относительное удлинение, остаточное удлинение определяют в соответствии с ГОСТ 270-75. Усталостную выносливость при многократном растяжении определяют в соответствии с ГОСТ 261-79. Результаты испытаний представлены в табл. 2.

Как видно из представленных данных ГФФМИ является эффективным противостарителем, несколько превосходящим ацетонанил. Условная прочность при растяжении увеличилась на 4 - 5 МПа. Остаточная деформация сжатия после старения в воздухе уменьшилась на 22%, усталостная выносливость при многократном растяжении увеличилась более чем в 5 раз. Остальные показатели остались на уровне прототипа (см. табл. 1).

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного изобретения следующей совокупности условий:
средство, воплощающее изобретение при его использовании, предназначено для использования в качестве противостарителя и противоутомителя вулканизации каучуков;
для заявленного изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке и известных до даты приоритета средств и методов;
средство, воплощающее изобретение при его осуществлении, способно обеспечить достижение технического результата.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "промышленная применимость".

Формула изобретения

N-о-гидроксифенил-м-феноксифенилметанимин формулы

в качестве противостарителя и противоутомителя вулканизации каучуков.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3