АРОМАТИЧЕСКИЕ МОНО-, БИС- И ТРИФЕНОЛЫ ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ ПОЛИМЕРОВ
AROMATIC MONO-, BIS- AND TRIPHENOLS FOR STABILISING POLYMERS

Изобретение относится к органическим соединениям, в частности к ароматическим моно- бис- и трифенолам, которые могут быть использованы в качестве стабилизаторов полимерных композиций.
Известно соединение: бис-[-3-(3',5'-дитретбутил-4-гидроксифенил)-пропил]-дисульфид, патент RU №2288258. Недостатком этого вещества является то, что его нужно вводить в полимер в значительном количестве. Кроме этого деструкционные процессы в полимере наступают при низких температурах.
Наиболее близким к предлагаемым по структуре и свойствам является стабилизатор фенозан-30 [Мирвалиев З.З. // Пласт. массы - 2008. - №2. - С.25.].
Недостатком этого вещества является то, что его нужно вводить в полимер в значительном количестве
Задачей изобретения является расширение ассортимента стабилизаторов с реакционноспособными группами, участвующие в процессе замедления их старения, а также продление срока эксплуатации полимеров.
Сущность изобретения заключается в создании новых стабилизаторов.
Данные стабилизаторы синтезируют взаимодействием n-гидрокси-3,5-дитретбутилбензальдегида с меламином в диметилформамиде.
Ароматический монофенол формулы:
используемый в качестве стабилизаторов полимеров
Ароматический бисфенол формулы:
используемый в качестве стабилизаторов полимеров
Ароматический трифенол формулы:
используемый в качестве стабилизаторов полимеров
Пример 1.
Синтез моно-(3,5-дитретбутил-4-гидроксифенилазометин-)-меламина осуществлен следующим образом: в трехгорлую колбу, снабженную мешалкой, обратным холодильником и термометром вносят 1, 7600 г (7,5213 ммоль) n-гидрокси-3,5-дитретбутилбензальдегида и растворяют в 6,8 мл диметилформамида. При перемешивании добавляют 0,6424 г хлорида лития, затем 0,9476 г (7,5213 ммоль) меламина, растворенного в 6,8 мл диметилформамида. Сначала реакцию проводят в течение часа при комнатной температуре, затем 5 часов при температуре 150°C, реакционную смесь охлаждают до комнатной температуры и вливают в дистиллированную воду. Выпавший осадок отфильтровывают и промывают несколько раз дистиллированной водой. Полученное вещество сушат под вакуумом, при температуре 90°C.
-1
3
3
Выход целевого продукта, желтого цвета, составляет 76,34%; температура плавления 172-174°C; молекулярная масса=342,7646 г/моль; элементный состав, %: C=63,16/63,70, H=7,60/7,25; N=24,56/24,40; O=4,68/4,76 (в числителе - вычислено, в знаменателе - найдено). В ИК-спектрах обнаружены полосы поглощения в области, см: 1210, 1375 (-C(CH)); 1637 (-CH=N-); 3550 (-ОН).
Пример 2.
Синтез бис-(-3,5-дитретбутил-4-гидроксифенилазометин-)-меламина осуществлен следующим образом: в трехгорлую колбу, снабженную мешалкой, обратным холодильником и термометром вносят 1, 6800 г (7,1794 ммоль) n-гидрокси-3,5-дитретбутилбензальдегида и растворяют в 5,2 мл диметилформамида. При перемешивании добавляют 0,4880 г хлорида лития, затем 0,4523 г (3,5897 ммоль) меламина, растворенного в 5,2 мл диметилформамида. Сначала реакцию проводят в течение часа при комнатной температуре, затем 5 часов при температуре 150°С, реакционную смесь охлаждают до комнатной температуры и вливают в дистиллированную воду. Выпавший осадок отфильтровывают и промывают несколько раз охлаждают до комнатной температуры и вливают в дистиллированную воду. Выпавший осадок отфильтровывают и промывают, несколько раз дистиллированной водой. Полученное вещество сушат под вакуумом при температуре 90°C.
-1
3
3
Выход целевого продукта, желтого цвета, составляет 71,34%; температура плавления 161-165°C; молекулярная масса=558,7646 г/моль; элементный состав, %: C=70,94/70,92; H=8,23/8,25; N=15,04/15,01; O=5,73/5,76 (в числителе - вычислено, в знаменателе - найдено). В ИК-спектрах обнаружены полосы поглощения в области, см: 1210, 1375 (-C(CH)); 1637, 1650 (-CH=N-); 3550 (OH).
Пример 3.
Синтез три-(-3,5-дитретбутил-4-гидроксифенилазометин-)-меламина осуществлен следующим образом: в трехгорлую колбу, снабженную мешалкой, обратным холодильником и термометром вносят 1, 6536 г (7,0666 ммоль) n-гидрокси-3,5-дитретбутилбензальдегида и растворяют в 4,4 мл диметилформамида. При перемешивании добавляют 0,4152 г хлорида лития, затем 0,2969 г (2,3555 ммоль) меламина, растворенного в 4,4 мл диметилформамида. Сначала реакцию проводят в течение часа при комнатной температуре, затем 5 часов при температуре 150°С, реакционную смесь охлаждают до комнатной температуры и вливают в дистиллированную воду. Выпавший осадок отфильтровывают и промывают несколько раз дистиллированной водой. Полученное вещество сушат под вакуумом, при температуре 110°C.
Выход целевого продукта, желтого цвета, составляет 76,14%; температура плавления 177-180°C; молекулярная масса=775,0866 г/моль; элементный состав, %: C=74,38/74,35; H=8,58/8,61; N=10,84/10,87; O=6,19/6,16 (в числителе - вычислено, в знаменателе - найдено). В ИК-спектрах обнаружены полосы расплава полимера определяется отклонением значения ПТР от первоначального в процессе термостарения на 15% и более:
тс
т
и
и
Е=((ПТР-ПТР)/ПТР)×100%,
и
т
где ПТР - исходное значение, а ПТР - его текущее значение.
тс
тс
Условие Е>0 соответствует деструктивным процессам, а Е<0 - процессам структурирования. Также стабилизирующие свойства синтезированных веществ подтверждают и результаты тестирования термостабильности расплава многократной переработкой из расплава ПЭВП и его композитов. В частности тестирование эффективности полученных веществ в качестве «стабилизатора переработки», оцениваемое изменением значений ПТР при многократной переработке из расплава, проводили на одношнековом экструдере. Результаты исследований приведены в таблицах 1 и 2.
Таблица 1.
№
Образец
ПТР<sub>исх</sub>, г/10 мин
ПТР/Е<sub>тс</sub>
5 мин
10 мин
20 мин
30 мин
1.
ПЭВП (М-276)
0,71
0,88/24
1,05/48
1,37/93
1,17/65
2.
ПЭВП+0,10% трифенол
0,48
0,40/-16
0,41/-14
0,18/-62
0,37/-23
3.
ПЭВП+0,15% трифенол
0,47
0,43/-8
0,47/0
0,43/-8
0,39/-17
4.
ПЭВП+0,20% трифенол
0,39
0,37/-5
0,38/-3
0,47/27
0,37/-5
5.
ПЭВП+0,10% бисфенол
0,50
0,55/10
0,53/6
0,48/-4
0,55/10
6.
ПЭВП+0,15% бисфенол
0,52
0,53/1,9
0,51/-1,9
0,47/-9,6
0,43/-17,3
7.
ПЭВП+0,20% бисфенол
0,50
0,38/-24
0,38/-24
0,36/-28
0,48/-4
8.
ПЭВП+0,10% монофенол
0,56
0,54/-3,6
0,59/5,4
0,56/0
0,51/-8,9
9.
ПЭВП+0,15% монофенол
0,59
0,54/-8,4
0,57/-3,4
0,57/-3,4
0,50/-15,3
10.
ПЭВП+0,20% монофенол
0,59
0,51/-13,6
0,517-13,6
0,517-13,6
0,42/-28,8
Таблица 2.
№
Образец
ПТР<sub>исх</sub>, г/10 мин
ПТР/Е<sub>тс</sub>
Кратность экструдирования, n
1
2
3
1.
ПЭВП (М-276)
0,71
0,26/-63
0,47/-34
0,38/-46
2.
ПЭВП+0,10% трифенол
0,48
0,36/-25
0,51/6
0,51/6
3.
ПЭВП+0,15%) трифенол
0,47
0,53/12,8
0,50/6
0,44/-6
4.
ПЭВП+0,20% трифенол
0,39
0.47/-17
0,58/48
0,47/-17
5.
ПЭВП+0,10% бисфенол
0,50
0,56/12
0,54/8
0,59/18
6.
ПЭВП+0,15% бисфенол
0,52
0,49/-5,8
0,54/3,8
0,54\3,8
7.
ПЭВП+0,20% бисфенол
0,50
0,57/14
0,60/7,1
0,61/22
8.
ПЭВП+0,10% монофенол
0,56
0,61/8,9
0,62/10,7
0,65/16,1
9.
ПЭВП+0,15% монофенол
0,59
0,70/18,6
0,63/6,8
0,65/10,2
10.
ПЭВП+0,20% монофенол
0,59
0,62/5,1
0,57/-3,4
0,57/-3,4
Таким образом, предлагаемые органические соединения обладают стабилизирующими свойствами, что подтверждено экспериментальными данными.