Дигидродициклопентадиениловый эфир циклогексен-или метилциклогексенкарбоновой кислоты в качестве пластификатора поливинилхлорида

 

Б .К.Зейналов, Т.Г.Дадашева, С.Искендерова, А.А.Джафарова, З.Г.Сулейманова и О.И.Алескерова ,„;. ):

1

Ордена Трудового Красного Знамени инотитут цефтехимичес их процессов АН Азербайджанской ССФ (72) Авторы изобретения (7I) Заявитель (54) ДИГИДРОДИЦИКЛОПЕНТАДИЕНИЛОВЫЙ ЭФИР ЦИКЛОГЕКСЕНИЛИ ИЕТИЛЦИКЛОГЕКСЕНКАРБОНОВОИ КИСЛОТЫ В КАЧЕСТВЕ

ПЛАСТИФИКАТОРА ПОЛИВИНИЛХЛОРИДА .

Изобретение относится к новым химическим соединениям, конкретно к сложньм дигидродициклопентадиениловым эфирам циклогексен- или метилциклогексенкарбоновых кислот общей формулы н eaocoze-

1 1СН

«Е .Й, . .сн ен, ж сн

rpe R"H и СН>

Дигидродициклопентадиениловые эфиры циклогексен-или метилциклогексеикарбоновой кислоты обладают эффективимии пластифицирующими "свойствами поливинихлорнда (ПВХ).

Известно соединение формулы (r), которое получают на основе реакции циклоалкилирования карбоновых кислот дициклопентадиеном в присутствии хлорной кислоты (! ).

Наиболее близким по своей структуре к эфирам общей формулы (1) является метилциклогексилнафтенат, который может быть использован в качестве пластификатора ПВХ (2 ).

Недостатком указанного соединения является сравнительно повышенная летучесть, достигающая в течение

6 сут 23Х от веса пластиката. В связи с этим метилциклогексилнафтенат не получает широкого промышленного применения.

Цель изобретения — улучшение свойств пластификаторов ПВХ. . Цель достигается тем, что соединение общей формулы (73 используется в качестве пластификатора поливиннлхлорида.

Синтез эфиров, обработку и вьще-. ление целевого продукта проводят следующим образом.

В трехгорлую колбу, снабженную механической мешалкой, обратным холодильником, капелькой воронкой, термометром, загружают рассчитннные количества кислоты и дициклопентадиена (ДЦПД), взятых в соотношении

3 8571

l 2, после чего при постоянном перемешивании по каплям прибавляют хлорную кислоту (5Х) к суммарной смеси ДЦПД и кислот. Смесь нагревают на водяной бане при 60-70 С в течео

5 ние определенного времени (в зависи" мости от взятой исходной кислоты).

Конец реакции контролируют по кислотному числу периодическим отбором проб.

По окончании опыта реакционную массу охлаждают до комнатной температуры, растворяют в бензоле, затем нейтрализуют 10/-ным растнором соды, промывают и сушат над прокален- 15 ным сульфатом натрия. После отгонки растворителя продукт подвергают вакуумной перегонке и анализируют.

Пример 1. Синтез дигидродициклопентадиенилового эфира цикло- 20 гексенкарбоновой кислоты.

В реакционную колбу для синтеза берут 126 r циклогексенкарбоновой кислоты, 198 г дигидродициклопентадиена и 16,2 r хлорной кислоты. 25

Реакцию эфирообразонания проводят при 60-70 С н течение 3 ч. Выход эфира составляет 96Х от теории.

Пример 2. Синтез дигидродициклопентадиенилового эфира метилциклогексенкарбоновой кислоты.

В реакционную колбу помещают

41,4. г метилциклогексенкарбоновой кислоты, 79,2 r дициклопентадивна и 6,02 r o H KH o b . Pe KgB 35 проводят при температуре 60-70 С

О в течение 2 ч. Выход полученного эфира 90Х от теории.

Пример 3. Синтез дигидроди40 циклопентадиенилового эфира метилциклогексенкарбоновой кислоты, Для получения данного эфира к

10,7 r метилциклогексенкарбоновой кислоты, 38,6 r ДЦПД прибавляют 3 г

45 хлорной кислоты. Реакцию проводят при температуре 50-60 С в течение

2 ч. Выход эфира 80/.

В табл. 1 приводятся дополнительные физико-химические показатели эфи50 рон по примерам 1-3.

Строение синтезированных эфиров доказывается встречным синтезом, расщеплением посредством омыления

55 на исходные компоненты и снятием инфракрасных спектров поглощения.

Встречный синтез сложных дигидродипиклопенталпенилоных эфиров кар1l 4 боновых кислот этерификацией дигид. родициклопентадиенолом, Идентичность показателей соединений, полученных этерификацией карбоновых кислот дигидродициклопентадиенолом, с физико-химическими константами веществ, синтезированных через дициклопентадиен, позволяет сделать вывод о том, что в обоих олучаях в результате реакции получаются дигидродициклопентадиениловые эфиры циклогексен-или метилциклогексенкарбоновых кислот.

Предлагаемые соединения испытывают в качестве пластификатора н рецептуре ПВХ композиции.

Смешение смолы с пластификатором производят в смесителе для набухания. Смесь выдерживают в термошкафу в течение 3 ч при .температуре 70 С. о

По истечении этого времени смесь обрабатывают на вальцах для пластификации и гомогенизации. Полученные образцы подвергают горячему прессованию при температуре 145ОС и давлении

150 кгс/см и определяют физико-механические снойстна.

Определение содержания летучих веществ пластикатов проводят при 100 С н течение 6 ч.

Физико-химические свойства ПВХ-пластикатон приведены в табл. 2.

Поскольку известный метилциклогексеннафтенат обладает сравнительно повышенной летучестью, достигающей в течение 6 сут 23Х от веса пластификата и не получил промышленного применения, для оценки эффективности и полезности предлагаемых соединений последние сравниваются также с одним из лучших, при меняемых для этих целей, промышленным пластификатором 1ДОФ) диоктилфталатом.

Как видно из приведенной табл. 2, оптимальное количество предлагаемых соединений составляет 40Х по несу ПВХ.

Испытания показывают, что при концентрации пластификатора, равной 40Х, полученные пластикаты эластичны (260З ЯХ) предел прочности при растяжении

128-160 кгс/см, тогда как промышленный пластификатор ДОФ имеет относительное удлинение при разрыве 220Х, предел прочности при растяжении

128 кгс/см .

Ротери эластичности и прочности

ПВХ пластикатон с заявляемыми после

500 часов светостарения не превышает 10Х.

Таким образом, новые соединения дигидродиннклопеитадиениловые эфиры. †. циклогексен и метилциклогекТаблица

96 4 158 160 t 5070 1 0616 72 31 72 42

Дигидродициклопентадиениловый эфир метилциклогексенкаобоновой ки— слоты 90

183-185 1,,5040 1,0556 78,36 77,72

Продолжение табл. 1

Дигидроциклопентадиениловый эфир циклогексенкарбоновой кислоты

78,89 9,29 79 8,6 -49 193

Дигидродициклопентадиениловый эфир метилциклогексенкарбоновой кислоты .а

78,8 9,18 79,1 8,9 -44 l97

Цигидродициклопентадиениловый эфир цикло.гексенкарбоновой кислоты

857111 б сенкарбоновых кислот могут быть применены в составе ПВХ s качестве пластификатора,,8571 ll, О л

CVg

С 1 л л СЧ

М ею

0О л л сЧ О л л (Ч л О л л

Ch ь л о

СЧ л

0Q

D л о О

Ch о л о

ОО

D л о

O)

Ю л л

С Ъ о л л

:л

Ch с \

Ц\ о о л л о о

СЧ

C)

OО о о нл ООн ибаьод Ф л л

К) л л °

1/ и.ь ибэьод

-эоньоби л

С" л о л о л

Г ч о

CV о

СЧ с4 (), D

D сЧ

0О

CV л

D м

Ф л о

»

Се

D о о аО

СЧ о

СЧ

С Ъ

Ю

СЬ о

° \

D о

СЧ л ь

0Ь

00 л

С1

3/Ъ

ЧЭ л

D о

& ф

Х ооиаХбидвбдэм !

) ь

Р о

Ц о е

Q o н 9 аннаева,ь à 300t и4я ебоьемифиь

-эеыи чд.эаьйьау ебоьвмифиьэеии нийвйьнфтно

СЛ ь л о о л

М ффн о 1 оннмо оЫ

857 I I I

Формула изобретения где R-H, СНЗ

Составитель Н.Токарева

Техред М.Рейвес

Редактор Н.Лазаренко

Корректор Г.Назарова

Подписное

Заказ 7134/36 Тираж 443

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, Дигидродициклопентадиеннловый эфир циклогексен-или метилциклогексенкарбоновой кислоты общей формулы не ® свосанс- " сн

СН

ll 1 I cH u ос сн, н,а 1, „ен с в качестве пластификатора поливннилхлорида.

° Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Тиниус К. Пласзификаторы, И.-JI., "Химия", 1964, с. 608.

2. Зейналов Б.K. и др. Азербайджанское нефтяное хозяйство. 1967, В 6, 1@ c. .36,