П-метакрилилфенил- -нафтиламин в качестве стабилизатора карбоцепных каучуков

 

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

11ц 574438

Со1оа Советских

Социалиетических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 08.06.76 (21) 2370879j23-04 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.09.77. Бюллетень ¹ 36 (45) Дата опубликования описания 09.11.77 (51) М Кл г С 07С 87/66

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 547.233.07 (088.8) (72) Автор изобретения

Ф (1

P. Ш. Френкель (71) Заявитель (54) и-МЕТАКРИЛИЛФЕНИЛ-Р-НАФТИЛАМИН

В КАЧЕСТВЕ СТАБИЛИЗАТОРА КАРБОЦЕПНЫХ

КАУЧУКОВ

>о

11астоящее изобретение относится к новому химическому соединению и-метакрилилфенил+нафтиламину общей формулы А цК О-С-С=-СН, l — и I

0 С83

А который может найти применение в качестве высокоэффективного стабилизатора карбоцепных каучуков.

Известен ряд химических веществ, являющихся стабилизаторами резин. Это в основном производные ароматических аминов и фенолов, например альдоль-и-нафтиламин (1). Недостатком таких соединений является то, что они, не связанные химически с каучуком, мигрируют в растворы, при этом снижается сопротивление тепловому старению.

Одним из наиболее эффективных противостарителей является и-оксифенил+нафтиламин (2). Однако он выцветает на поверхности резины, сравнительно малоэффективен при высоких температурах, переходит в раствор при эксплуатации резин.

Соединение общей формулы А и его свойства в литературе не описаны.

Цель предлагаемого изобретения — синтез веществ, которые могут обеспечивать высоку10 Tcï.1oñToè1 oñTü кауч 1 .Ов и резин, то есть мОг1 T Оыть высокоэффективными стаоилиза5 торами каучуков и резин.

Указанная цель достигается путем применения нового соединения и-метакрилилфепил-Р-иафтиламина общей формулы А в качестве стабилизатора карбоцепных каучуков.

Наличие в соединении полимеризационноспособной мста криловой группировки обуславливает химическую прививку соединения формулы А к каучуку, а наличие сопряже15 ния между группой 1 Н и сложноэфирной группой повышает подвижность водорода в фрагменте ХН, то-есть увеличивает противоокислительпый эффект.

2о Стабилизирую1цес действие соединения общей формулы А показано на примере перекисного вулканизата этпленпропиленового каучука (СКЭП). Рецептура смесей с оптимальной дозировкой соединения общей фор25 мулы А: 2 части на 100 частей каучука и контрольной с добавкой и-оксифен11л-Р-нафтиламина в качестве стабилизатора (2 части на 100 частей каучукa), а также данные испытаний приведены s табл. 1, Таблица 1

Свойства резин на основе этиленпропиленового каучука

Контрольная смесь

Опытная смесь

Наименование

100

100

1(аучук

Перекись дикумила п-Оксифенил-3-нафтиламин и- Мета крилфени л-8-нафтиламин

1,6

1,6

0,6

0,6

Сера

Окись цинка

Белая сажа БС-150

50

Показатели в оптимуме вулканизации 160"С в течение 40 мин

Прочность, кгс, см

То же после старения на воздухе, 160= С в течение 5 суток

Относительное удлинение, То же после старения, 16УС 5 суток

100

110

310

Таблица 2

Показатели резин

Тип стабилизатора

Наименование показателя в оптимуме 150 С в течение 25 мин и-Л !етакрилфенил-3-нафти ламин и-Оксифенил- :-нафтила мин

Прочность, кгс,. см2

Относительное удлинение, о

Остаточное удлинение, 15 Коэффициент теплового старения по прочности, нефть 180 С, в течение 5 суток

450

450

10

0,64

0,31

Из представленных данных видно, что при введении 2 частей соединения общей формулы A повышается исходная прочность вулканизата, значение которой сохраняется в условиях длительного. воздушного старения при 160 С. Это свидетельствует о высоких стабилизирующих качествах соединения общей формулы A. и-Метакрилилфенил р-нафтиламин полимеризуется в процессе вулканизации, о чем свидетельствует расход двойных связей, определенный методами ИК-спектроскопии, причем глубина превращения в оптимуме вулканизации составляет 91%.

Соединение формулы А оказалось эффективным не только с этиленпропиленовым, но и с другими карбоцепными каучуками. В табл. 2 представлены данные свойств резин на основе бутадиеннейтрального каучука

СКН-40, содержащего в качестве стабилизатора fl-метакрилил-р-нафтиламин или и-оксифенил+нафтиламин. Состав испытуемой смеси. Вес. ч.: каучук 100, тиурам 3, технический углерод 45, окись цинка 5,0, стабилизатор 1,5. Старение резин проведено в среде нефти при 180 С. и-Метакрилилфенил+нафтиламин получают известным способом, обычно используемым для получения эфиров метакриловой кислоты, заключающимся в том, что и-оксифенил+нафтиламин подвергают взаимодействию с метакриловой кислотой в присутствии небольших количеств серной кислоты и ингибитора гидрохинона в среде органического растворителя, например, толуола при нагревании, Целевой продукт выделяют известными приемами. Выход 80%, считая на и-оксифенил-Р-пафтиламин.

Пример. Смесь, состоящую из 3 моль иоксифенил+нафтиламина, 4,0 моль метакриловой кислоты, 28 г серной кислоты, 4 г гидрохинона и 1000 мл толуола, нагревают в течение 12 час при 115 †1 С. По окончании реакции массу охлаждают до комнатной температуры, нейтрализуют насыщенным водным раствором хлористого натрия, содержашим 5% углекислого натрия и окончательно промывают 6%-ным водным раствором хлористого натрия до нейтральной реакции. Толуол отгоняют в вакууме (остаточное давление 5 — 10 мм рт. ст.) при температуре водяной бани 60 — 70 С. Выход продукта

80% от теоретического, считая на оксифенилр-нафтиламин.

-- ун / 3 О-с-с=а, !

0 СН3

Составитель С. Плужнов

Техред И. Михайлова Корректор Н. Федорова

Редактор Л. Герасимова

Заказ 2209/11 Изд. ¹ 77888 8 ТТ1и р аж 563

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изоб стеннй и открытий

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

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

Для сорбционной очистки (продукт для анализа) применяют 10%-ный раствор соединения в толуоле, который пропускают через колонку., наполненную активированной окисью алюминия, после чего растворитель удаляют.

Выход очищенного:продукта 55 — 60% от теоретического, т. пл. 121 С.

Найдено, %: С 79,5; Н 6,15; N 4,7; О 9,65

Вычислено, %: С 80; Н 5,65; N 4,6; О 9,75.

В ИК-спектре идентифицированы следующие полосы поглощения, см — : 3370 (NH), 1605 (бензольные остатки), 1435 — 50 (метильная группа), 960 — 70 (двойная связь), 1740 — 50 (эфирная группа).

Формула изобретения п-Метакрилилфенил р-нафтиламин общей формулы в качестве стабилизатора карбоцепных кау10 чуков.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Стабилизаторы, ускорители, агенты вулканизацпи, парообразователи за рубежом, Каталог. Тамбов, Изд. « 1амбовская правда», 1972, с. 275.

2. Справочник резинщика. Материалы pe30IIo13o1 производства. М., <Лямин», 1971, с. 327.