Арилоксиэтилаллилфталаты-пластификаторы для поливинилхрорида

 

Союз Советскнн

Соцнапнстнческна

Респубпнн

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()891636 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01.04.80 (21) 2851274/23-04 с присоединением заявки М (23)Приоритет

Опубликовано 23.12.81. Бюллетень М 47 (51)М. Кл.

С 07 С 69/80

С 08 3 27/06 .С 08 К 5/10

Рвударстаанньй комитет

СССР ио делам изооратеиий к отарьпий (53) УД3(547.584 26 (088.8) Э

Дата онубяикования описания 23.12.81 (72) Авторы

Б. К. Зейналов, Т. П. Гаджиев, Л. Н. Ильинская (54) АРИЛОКСИЭ ьИЛАЛЛИЛФТАЛАТЫ вЂ” ПЛАСТИФИКАТОРЫ

ДЛЯ ПОЛИВИНИЛХЛОРИДА сн осоа

1 сн, о (СИ вЂ” О

СН;0-С

Изобретение относится к нефтехимическому синтезу, конкретнее к новым химическим соединениям — сложным эфирам арилоксиэтйлаллилфталата общей формулы

СООСИе Cu g+

СООсн сн=СН где Ar — радикал СбН, о-С1-СбН, п-СНз-Сб Н, которые обладают эффективными пластифицирующими свойствами и могут быль использованы как пластифнкаторы для поливинилхлорида (ПВХ) в частности при изготовлении.линолеума.

Известны эфиры на основе арилоксиэтанола н жирных кислот- общей формулы где R — С Н, — С,,Н,з применяемые в качестве . пластификаторов для ПВХ (1).

Недостатком этих эфиров является относительно малая их совместимость с ПВХ, недостаточно высокие физико-механические свойства почучаемых. изделий, Известен также ди(2-этилгексил) фталат, который является универсальным пластификатором, в частности, и для ПВХ (2).

Наиболее близким по химической структу1 ре к предлагаемым соединениям являются. арилоксиэтиловые эфиры общей формулы где R — остаток жирных С вЂ” С13 кислот, также применяющиеся в качестве пластификаторов для ПВХ (3). Недостатком этих соединений, является то, что они не в полной мере отвечают требованиям, предъявляемым.к пластификаторам. Это связано с относительно малой совместимостью их с ПВХ, недостаточно высоким комплексом физико — механических свойств иэделий на их основе, особенно по водопоглощению, относи891636

СООСИд СНа6Аг сооса СН= сн

Таблчца 1

Температура, кипения при

2 мм рт.ст., OC

Температура Летучесть при

С 100

6 ч> %

Температура застывания, С т Вязкость, CCT

Кислотное число, мг

КОН/r

Феноксиэтилаллилф галат

201-203 — 35

215

0,04

2,40 0,0 и-Крезоксиэтнпаплилфталат

206 — 208

2,41 0,0 о-Сl-Феноксиэтилаллилфталат

209-211

210 — 230

194 0,06

225 0,08

2,60 0,0

Яиоктилфталат

1,90

0,0 тельному и остаточному удлинению, пределу прочности и летучести. Низкие пластифицирующие свойетва обусловлены наличием лишь одно. го ароматического. радикала и алифатическим радикалом в боковой цепи, а для придания . пластифицирующим изделиям высокого комплВкса физико-механических. свойств .пластифика - тор должен- иметь в своей структуре боковую цепь, две эфирные группы,и не менне 14—

18 атомов углерода в молекуле.

11ень. изобретения — выявление веществ, обладающих лучшими нластифицирующими свойствами.

Поставленная цель достигается новыми. соединениями — арилокаиэтилаллилфталатами общей формулы где Ar — C H, о-С1С,Н„; п-СН,С,Н, пластифнкатор ами для поливинилхлорида.

Синтез арилоксиэтилаллилфталатов . осущесг. t вляют известным способом в две стадии. На первой стадии получают монофталевый эфир феноксиэтанола взаимодействием арилоксиэтанола н фталевого ангидрида при 130 — 140 С, соотношении компонентов. 1,05:1, продолжительИК-спектр феноксиэтилаллилфталата, снятый на спектрофотометре ИКС-20 в области 690

1800 см-", показывает .характерные . полосы ,поглощения фенильной группы в области 1610—

1160 см 1, сложно-эфирной группы в области

1730 см, -С-О-С-группы в области 1070—

4 ности 3 — 4 ч. Конец реакции определяют по кислотному числу.

На второй стадии полученный моноэфир этерифицируют. аллиловым. спиртом при 90—

110 С в течение 6 — 8 ч, мольное.соотношении моноэфира -и аллнлового спирта—

1:1,5 в бензоле, в качестве катализатора.ис-. пользуют толуолсульфокислоту. в количеетве

5 — 6% от веса моноэфира.

16 Пример 1. В реакционную колбу, снабженную - термометром, насадкой Дина — Старка, -механической. мешалкой, и обратным холодильником, помеЩают 200 г. (1,35 г/моль) фталевого ангидрида, 1,94. г (1,4 г/моль). феноксиэтанола,. Смесь перемешивают-в течение 3—

4 .ч при 130 — 140 С. Затем добавияют 164 г (2 r/Moëü) аллилового спирта, -12 г (6% к весу монозфира), толуолсульфокислоты, используемой как катализатор, и.100 мя бензола.

Реакционную смесь. нагревают при 90 — 100 С в течение 6 — 8 ч до выделения. определенного . количества воды .и достижения кислотного числа-до 3 мг КОН/r. Реакционную массу. охлаждают и обрабатывают. последовательно. содой, и промывают водой, после чего- отгоняют бензол и избыток. спирта и фракционируют. В результате с 90%-ным выходом от-теории . получают . феноксиэтилаллилфталат, ФЭАФ, физико-химические константы которого приве,дены в табл. 1.

1150, см ", двойной связи в боковой цепи в области. 1610, 600 см ".

Пример 2, 200 г (1,35 г/моль) фталевого ангидрида, 213 г (1,4 г/моль) п-крезок, сиэтанола перемешивают при 120 — 140 С в те0 чение 3-4 ч. Затем добавляют 164 r (2 г/моль) 5 8 аллилового спирта,. 12 г (5 — 6% .от веса. моно2 эфира) толуолсульфокислоты как катализатора и 100 мл бензола. Температуру поднимают до

90 — 100 С, при-которой реакпию заканчивают эа 6 —.8 ч. После соответствующих операций обработки, - отгонки растворителя -и избытка спирта, -производят .вакуумную -перегонку. С выходом- 85% от теории-получают и-крезоксизтилалпилфталат., (n — КЭАФ); физико-химичес кое. константы которого приведены в табл. 1:.

ИК-спектр и-кразоксиэтилаллилфталата показывает. характерные. полосы поглощения сложно-эфирной группы в области,1310 и

1175 см.-", фенильной группы — 1212 см", бенэольного кольца в области 1610, 700 см, двойной связи в боковой цепи.в-области

1600, 1700 см, Пример 3; Перемешивают.в.течение .. .3-4 ч при 120 — 140 С 200 r (1,35 г/моль) фтапевого янгидрида,.213 r (1 4 г/моль) хлорфеноксиэтанола, .затем добавляют .164 r (2- г/моль) аллилового,спирта, 12 г (5 .—

91636

Количество ингредиентов, вес.% в . композициях!

Н . IV

-Смола ПВХ вЂ” С вЂ”,63М

ПВХ вЂ” Š— 62

Опытный пластификатор

23 20

45 40

22 20

15 20

0,3

0,3

0,3

0,3

0,2

0,2

0,2

0,2

Силикат свинца

2,5

2,5

2,5

Двуокись титана

Асбест

36,9

369

36,9

36,9

0,1

0,1

0,1

0,1

Краситель

Для оваики эффектнвнести предлагаемых соединений оии сравнивались с лучшим промышленным . ппастификатором —.диоктилфталатом (ДОФ). Для этого на основе -ДОФ по приведенным рецептурам были получены контрольные образцы линолеума, свойства которых сопоставлялись со свойствами. линолеума-иа основе предлагаемых продуктов.

Промышленньщ пластификатор

ДОФ

Стеарат кальция

6% от веса.моноэфира)- толуолсульфокислоты, как катализатора, и 100 мл бензола. Температуру.поднимают.до 90 — 110 С, при которой заканчивают реакция за 5 — 7 ч. После обработФ ки смеси, аналогично примеру 1, оттонки раст ворителя .и избытка спирта, производят фракционироваиие Выход. (от теории)- хлорфеноксиэтилаллилфталата 90%, физико-химические константы которого. приведены в табл. 1.

ИК-спектр показывает. характерные полосы поглощения. сложно-эфирной группы в области

1730-1740 см, бензольного кольца. в области

1620, 1595, 760 и 719 см", -С-О-С-группы в области.1070 — 1150 см ., атома хлора. в -облас. ти 670:-752 см и двойной связи в боковой цепи s области. 1700, 1650 см .

В табл. 1 показаны .физико-химические .константы попучениых новых соединений.

Арилоксизтилаллилфталаты испытаны в качес26 гвцпластификаторов. в рецептуре НВХ вЂ” композиций при изготовлении линолеума.-В табл. 2 приве. дена рецептура приготовленных INX-композиций.

Таблица 2

Технологический - процесс получения компо- зиций состоит.из смешения. компонентов в-сме-. сителе марки "Металлист — 1 90" в течение 4— © 5 мин,. вальпевания приготовленного замеса нри .135 †1 С в течение- 10-15 мин, Физико-.механические .свойства полученных образцов линолеума приведены.в табл. 3.! а ! !

lA

С) о о о

CO

С4

С>

С3 о ь

С4

С) 00 3 о и о о" о

СЧ

С>

С>

С 4

СР

Г 4

С> ю

С) о о о

С 4 о ь

С 4 о

С3

С) Щ

С>

С> ь о о

С) 00

С 4 о

lA о

С>

00 (Ч

С>

° 1

С>

00 о

CV о о

С)"

Ю

С» о

OO (4

С" ь

1» о ж

o„ о" О

С 4

С> б (ь о

Й о

Ю о и

С)

С>"

С) о

OO

СЧ о

С

С 4 о и

С 4

С> а о

М">

С> (С )

3

С) ° »

С 4

С) 00

o" о о

1О ж О о

ID

00 О

СЧ СЧ о о м е е О

®

Ц о

О й(СО

»

891635

О о

Ф

Р» о о

891636

СООСН CH OAr

С00СН СН=СН

Составитель Л. Горбачева

Техред А Савка

Корректор В. Синицкая

Редактор F. Цицика

Заказ 11140/32 Тираж 446

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по.делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Как видно из табл. 3, сравнение свойств

ПВХ-линолеума с предлагаемыми. эфирами улучшают показатели по водопоглощению (0,28% против 38% с ДОФ), усадке (0,1—

0,2% против 0,37% с ДОФ). твердости (0,24—

0,28 мм против 0,45 мм с ДОФ), остаточной деформации (0,1 мм против 0,21 мм, с ДОФ), прочностт на разрыв (500 — 55 кг/см против

62 кг/см с ДОФ), относительному удлинению (70-75% против 84% с ДОФ), т. е. в целом обладают более высокими показателями по сравнению. с контрольными образцами.

Формула изобретеíия

Арилоксиэтилаллилфталаты общей формулы где Аг — (.:6Н, î-Cl — С Н; n — СН 2СН

- пластификаторы . для поливинилхлорида, Источники информации, принятые во внимание лри экспертизе щ 1. Авторское свидетельство СССР N 197561, кл. С 07 С 67/24.. 1966.

2. Тиниус К. Пластификаторы. "Химия", 1964, с. 764-6.

3. Авторское свидетельство СССР N 523123. кл. С 08 l 27/06, 1976,