ЗАМЕДЛИТЕЛЬ ПОДВУЛКАНИЗАЦИИ РЕЗИНОВЫХ СМЕСЕЙ Российский патент 2018 года по МПК C08K5/09 C08L21/00 C07D307/89 

Изобретение относится к химической технологии, более конкретно оно касается технологии утилизации промышленных отходов, в частности отходов производства фталевого ангидрида.

Фталевый ангидрид - один из важнейших многотоннажных продуктов промышленности органического синтеза, широко применяющийся в различных химических производствах. Продукт должен иметь высокую степень чистоты.

После выделения очищенного фталевого ангидрида получается кубовый продукт, содержащий до 95% фталевого ангидрида и примеси. Ранее кубовый продукт, получаемый на всех производствах фталевого ангидрида, сжигали.

С целью полезного использования кубового остатка фталевого ангидрида известно его применение в качестве так называемого замедлителя подвулканизации резиновых смесей [этим термином называются специальные добавки в резиновую смесь, увеличивающие продолжительность индукционного периода вулканизации (см. Ф.А. Махлис, Д.Л. Федюкин. Терминологический справочник по резине, М., Химия, 1989, стр. 95, 96)]. Использование замедлителя подвулканизации необходимо для качественного проведения последующего процесса подвулканизации. Наиболее эффективным замедлителем подвулканизации является N-циклогексилтиофталимид - Сантоград PVI (Д.Л. Федюкин, Ф.А. Махлис. Технические и технологические свойства резин. М. Химия, 1985, стр. 31, 32).

Однако данный замедлитель подвулканизации является дорогостоящим продуктом.

Известен в качестве замедлителя подвулканизации отечественный продукт - фталевый ангидрид (Д.Л. Федюкин, Ф.А. Махлис. Технические и технологические свойства резин. М., Химия, 1985, стр. 30), который дешевле упомянутого импортного, но тем не менее достаточно дорогой и менее эффективный.

В качестве дешевого и эффективного замедлителя было предложено использовать кубовый остаток дистилляции фталевого ангидрида определенного состава.

Известен патент РФ 2151155 (С08К 5/09, 20.06.2000 г. - прототип), в котором кубовый продукт дистилляции фталевого ангидрида следующего состава, маc., %

Фталевый ангидрид 70-93 Фталид 0,1-0,5 Тримеллитовая кислота 1,3-10,0 Пиромеллитовый ангидрид 0,05-5,0 Зола 0,5-1,5 Нерастворимый в воде остаток 2-8 Неидентифицированные примеси 3-6

используют в качестве замедлителя подвулканизации резиновых смесей.

Предложенный замедлитель оказался достаточно эффективным, по эффективности он не уступал чистому фталевому ангидриду, применявшемуся для этой же цели. Эффективность проверялась на резинах для беговой дорожки и боковины протектора легковых и грузовых радиальных шин. По наиболее важным показателям - пластичности она практически совпадала, составляя для того и другого 0,34 усл. ед.

На практике такой замедлитель используется ограниченно, т.к. технологически трудно выдержать указанные диапазоны значений компонентов. Кроме того, сложен и трудоемок их анализ.

Задача предлагаемого изобретения - найти эффективный замедлитель, лишенный указанных недостатков, на основе кубового продукта остатка дистилляции фталевого ангидрида.

Поставленная задача решена тем, что в качестве замедлителя используют кубовый продукт дистилляции фталевого ангидрида, содержащий фталевый ангидрид и побочные продукты, в котором побочные продукты являются смолой, полученной обработкой кубового продукта при температуре 240÷290°C и при выдержке не менее 30 час, имеющий следующий состав, мас. %.

Фталевый ангидрид 70÷90 Смола 10÷30

При содержании фталевого ангидрида ниже 70% эффективность снижается. При температуре ниже 240°C и выдержке менее 30 час - осмоление неполное. Температура выше 290°C. технологически нецелесообразна.

Приведенные ниже примеры иллюстрируют предлагаемое изобретение.

Пример.

Кубовый остаток, содержащий следующие компоненты, мас. %:

Фталевый ангидрид 84,0 Фталид 0,3 Тримеллитовая кислота 1,3 Пиромеллитовый ангидрид 2,5 Зола 0,9 Нерастворимый в воде остаток 6,0 Неидентифицированные примеси 5,0,

нагревали в течение 35 час при температуре 260°C.

Полученный продукт содержал фталевый ангидрид 83%, остальное смола. Этот продукт измельчают до порошка (возможно и чешуирование) и в этом виде используют для добавления в резиновые смеси.

Полученный замедлитель испытывался в рецептурах резиновых смесей для беговой дорожки и боковины протектора легковых и грузовых радиальных шин. Результаты испытаний представлены в Таблице.

Таким образом, предложенный замедлитель по эффективности не уступает замедлителю по прототипу, а по некоторым показателям даже превосходит его. Кроме того при применении нового замедлителя значительно упрощается входной контроль по сравнению с замедлителем по прототипу, т.к. предложенный замедлитель содержит два компонента вместо семи.

Изобретение касается технологии утилизации промышленных отходов и может быть использовано в шинной и резинотехнической отраслях промышленности и конкретно касается замедлителя подвулканизации резиновых смесей на основе переработанного кубового продукта дистилляции фталевого ангидрида. Замедлитель подвулканизации резиновых смесей получен на основе кубового продукта дистилляции фталевого ангидрида и содержит фталевый ангидрид и побочные продукты. Побочные продукты представлены в виде смолы, полученной обработкой кубового продукта дистилляции фталевого ангидрида при температуре 240÷290°C и выдержке не менее 30 час. Замедлитель имеет следующий состав ( мас. %): фталевый ангидрид 70÷90, смола 10÷30. Резины с предложенным замедлителем по пластоэластическим свойствам, в том числе по стойкости к подвулканизации, равноценны смесям с известным замедлителем;.по комплексу физико-механических свойств опытные резины практически не отличаются от резин с известным подвулканизатором, а по некоторым свойствам (относительное удлинение, сопротивление раздиру, износостойкость) превосходят их. Кроме того, значительно упрощен входной контроль предложенного продукта, т.к. он содержит меньшее количество компонентов в нем. 1 табл.

Замедлитель подвулканизации резиновых смесей на основе кубового продукта дистилляции фталевого ангидрида, включающего фталевый ангидрид и побочные продукты, отличающийся тем, что побочные продукты представляют собой смолу, полученную обработкой кубового продукта дистилляции фталевого ангидрида при температуре 240÷290°C и выдержке не менее 30 час, и имеющего следующий состав, мас. %.

Фталевый ангидрид 70÷90 Смола 10÷30