N-АДАМАНТИЛ-2-ПРОПИЛ-(3-М-ФЕНОКСИФЕНИЛ)-ПРОПИЛИДЕНАМИН В КАЧЕСТВЕ ПРОТИВОСТАРИТЕЛЯ ВУЛКАНИЗАЦИИ КАУЧУКОВ Российский патент 2003 года по МПК C07C251/16 C08K5/29 

Изобретение относится к новому химическому соединению, а именно к М-адамантил-2-пропил-(3-м-феноксифенил)-пропилиденимину, который может быть использован в качестве противостарителя вулканизации каучуков.

Известен димер кротонилиден-α-нафтиламина (амин), формулы

как противостаритель для резин (А.С. 696012 МКИ С 07 С 119/00, С 08 К 5/29, 1979).

Однако амин недостаточно эффективен, так как при его получении используют кротоновый альдегид, который в условиях синтеза при температуре 140^oС склонен к полимеризации, а так же большое количество катализатора до 10 мас. % щавелевой кислоты или бензолсульфокислоты, что приводит к загрязнению продукта. Кроме того, при его использовании в качестве 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 N-фенил-м-феноксифенилметанимин (ФФМИ) (Патент 2116999, МКИ С 07 С 251/24, С 08 К 5/29) формулы

Однако при использовании данного вещества в качестве противостарителя вулканизированные каучуки обладают невысокой стойкостью к тепловому старению, что приводит к необратимым изменениям их ценных технических свойств. Кроме того, при использовании ФФМИ в качестве противостарителя в резиновой смеси для достижения наилучшего результата требуется дополнительное введение в систему другого противостаритсля - неозопа Д, что так же сказывается на технических свойствах резиновых материалов.

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

Техническим результатом при использовании предлагаемого соединения является увеличение теплостойкости вулканизатов.

Технический результат достигается тем, что в качестве противосталителя вулканизации каучуков используют новое соединение N-адамантил-2-пропил-(3-м-феноксифенил)-пропилиденамин формулы

Предлагаемый новый N-адамантил-2-пропил-(3-м-феноксифенил)-пропилиденамин (N-адамантиламин) получают при взаимодействии 1-(3-м-феноксибензилиден)пентаналя с амином, а именно 1-аминоадамантаном. Наличие двух систем сопряженных связей, а также наличие в молекуле N-аламантиламина подвижного атома водорода увеличивает вероятность взаимодействия их с активным кислородсодержащим радикалом окисляющегося углеводорода каучука, образующегося при длительном действии температуры и действии многократных деформаций, что увеличивает вероятность обрыва окислительной цепи и таким образом снижает скорость окисления каучука, т.е. увеличивает теплостойкость вулканизатов. Кроме того, присутствие в молекуле N-адамантиламина алкильных заместителей увеличивает растворимое соединения в резине, повышает устойчивость противостарителя к вымыванию водой, а также снижает токсичность и летучесть N-аламантиламина.

N-адамантил-2-пропил-(3-м-феноксифенил)-пропилиденамин
N-адамантиламин получают по классической реакции конденсации альдегидов с аминами. 1-(3-м-Феноксибензилиден)пентаналь подвергают взаимодействию с 1-аминоадамантаном в отсутствии растворителя и катализатора при температуре 120^oС в течение 2 ч

N-Адамантиламин очищают перекристаллизацией из этанола. Сточные воды и отходы производства отсутствуют. Продукт представляет собой кристаллическое вещество белого цвета, растворимый в диэтиловом эфире, ацетоне, бензоле. Продукт практически нетоксичен.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами:
Пример 1. В четырехгорлый реактор, снабженный мешалкой, капельной воронкой, термометром и обратным холодильником, помещают 2,66 г (0,01 моль) 1-(3-м-феноксибензилиден)пентаналя и 1,97 г (0,013 моль) 1-аминоадамантана. Реакцию ведут при температуре 120^oС в течение 2 ч. Продукт очищают перекристаллизацией из этанола. Выход N-адамантиламина составляет 73%. Т_пл 105-107^oС. Найдено, %: С 84,92, Н 8,14, N 3,68. Вычислено, %: С 84,21, Н 8,27, N 3,51. ИК-спектр, ν, см^-1: 1100 (С-О-С), 1645 (CH=N), 168О (С=С), 3060 (С_аром -Н). ЯМР¹Н (ДМСО), δ, м.д.: 7.00-7.55 (9 Н; Аr), 7,70 (1Н, -CH=N), 6,86 (1Н, -СН=), 3,15 (4Н, -СН₂-СН₂), 1.45(15H, Ad), 1,13(3Н,-СН₃).

Пример 2. N-Адамантил-2-пропил-(3-м-феноксифенил)-пропилиденамин испытывают в типовых резинах, состав которых указан в табл. 1. N-Адамантиламин вводят вместо ФФМИ в количестве 2 мас. ч. на 100 мас. ч. каучука. Резины испытывают на стойкость к старению при температуре 100^oС (ГОСТ 9024-74, ГОСТ 270-75, ГОСТ 9026-74). Результаты испытаний представлены в табл. 2.

Как следует из представленных данных, N-адамантил-2-пропил-(3-м-феноксифенил) пропилиденамин (N-адамантиламин) является эффективным противостарителем, несколько превосходящим ФФМИ.

Изменения условной прочности при растяжении после старения в воздушной среде при 100^oС в течении 24 ч увеличилось в 1,24 раза, а изменение относительного удлинения после старения в воздушной среде в тех же условиях увеличилось в 1,73 раза. Остальные показатели остались на уровне прототипа.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного изобретения следующей совокупности условий:
- средство, воплощающее заявленное изобретение при его использовании, предназначено для использования в качестве противостарителя 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 заявленное изобретение при его осуществлении способно обеспечить достижение технического результата.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "промышленная применимость".

Изобретение относится к новому химическому соединению, а именно к N-адамантил-2-пропил-(3-м-феноксифенил)-пропилиденамину формулы

который может быть использован в качестве противостарителя вулканизации каучуков. Технический результат - увеличение теплостойкости вулканизатов. 2 табл.

N-адамантил-2-пропил-(3-м-феноксифенил)пропилиденамин формулы

в качестве противостарителя вулканизации каучуков