N, N @ -Дифенилгуанидиниевая соль О-изопропилметилфосфоновой кислоты в качестве ускорителя вулканизации резиновых смесей и противостарителя резин Советский патент 1991 года по МПК C07F9/38 C08K5/53 

Изобретение относится к химии фосфо- рорганических соединений, а именно к N.N- дифенилгуанидиниевойсоли

О-изопропилметилфосфоновой кислоты формулы

(С6Н5Ш)

ОР(0)СН3

ос3н7-ило

которая обладает свойствами ускорителя вулканизации резиновых смесей и противо- старителя резин, и может найти применение в резинотехнической промышленности. Целью изобретения является повышение эффективности ускорителей вулканизафо-.N- ли

ты

(I)

ля во- нети. езации резиновых смесей и противостарителей резин.

Поставленная цель достигается синтезом и использованием соединения (I) в качестве ускорителя вулканизации резиновых смесей и противостарителя резин. Синтез соединения (I) осуществляют взаимодействием М,М1-дифенилгуанидина с избытком изопропилового эфира метилфосфоновой кислоты при 100°С в течение 5 ч.

Пример 1. Синтез соединения (I).

К21.1 г(0,1 моль) N.N-дифенилгуаниди- на прибавляют 16,56г(0,12моль)изопропи- лОвого эфира метилфосфоновой кислоты и нагревают 5 ч при 100°С. После охлаждения

О

сл о

4

реакционную смесь несколько раз промывают гексаном для удаления избытка кислоты. После сушки получают 30 г (86%) соединения (I), представляющего собой бесцветное кристаллическое вещество с т.пл. 134°С.

Найдено, %: С 59,00; Н 6,98; N 12,1; Р 8,78.

C17H24N303P

Вычислено, %: С 58,44; Н 6,92; N 12,02; Р 8,86.

ИК-спектр, v, NH 3500, 3350, СНз 2960, C N+1680;

С N 1620; 1240; С(СН3)2 1200, v 1600 и 1500.

ПМР-спектр, б , м.д.: CeHs 7,3; СН 3,0; СНз 0,9.

Испытания нового ускорителя вулканизации резиновых смесей и противостарите- ля резин проводят в ненаполненных резиновых смесях состава, мас.ч.: каучук СКИ-3 100,0; сера 1,0; альтакс 0,6; оксид цинка 5,0; стеариновая кислота 1,0.

Состав переменной части резиновых смесей приведен в табл. 1.

Соединение (I) испытывают в сравнении с известным фосфорорганическим ускорителем вулканизации резиновых смесей и противостарителем резин-гуанифосом (N.N -дифенил, N -этилгуанидиниевой солью этоксифосфористой кислоты) и эталонами - дифенилгуанидином и синергиче- ской смесью противостарителей резин, состоящей из неозона Д и диафена ФП в оптимальных концентрациях.

Резиновые смеси изготовляют на лабораторных вальцах при температуре валков 60-70°С. Вулканизационные характеристи- ки определяют на виброреометре MONS АНТО 1005при133°С.

Вулкаметрические характеристики резиновых смесей приведены в табл. 2.

Из данных табл. 2 видно, что гуанфосфо- нат (I) обеспечивает большую скорость вулканизации в главном периоде в сравнении с гуанифосом при одинаковой с ним концентрации в резиновой смеси, равной 8,57 х моль/л, и почти вдвое большую скорость вулканизации по сравнению с дифенилгуанидином, хотя концентрация дифенилгуа- нидина в резиновой смеси составляет 14,2 х 10 моль/л.

Резиновые смеси вулканизуют при 133°С в течение 30 мин.

Старение вулканизатов осуществляют в термостате в воздушной среде при 100°С в течение 72 ч.

Физико-механические показатели вулканизатов приведены в табл. 3.

Как видно из приведенных в табл. 3 данных, гуанфосфонат (1) ингибирует тепловое старение резин более эффективно, чем си- нергическая система противостарителей, состоящая из неозона Д и диафена ФП, взятых в оптимальных концентрациях, и гуани- фос.

Таким образом, гуанфосфонат (I) проявляет свойства ускорителя вулканизации резиновых смесей и противостарителя резин на более высоком уровне, чем известные соединения, что позволяет использовать его на практике.

изобретения

соль 0изопропилметилфосфоновой кислоты формулы

Формула М,Ы-Дифенилгуанидиниевая

СБНЈШ

С6Н5ИН

/

С-ТШ;

О СНз

OC3H7-U30

в качестве ускорителя вулканизации резиновых смесей и противостарителя резин.

Таблица 1

Изобретение касается химии фосфорор- ганических соединений в частности N.N-ди- фенилгуанидиниевойсоли О-изопропилметилфосфоновой кислоты, используемой в качестве ускорителя вулканизации резиновых смесей и противостарите- ля резин, и может найти применение в их производстве. Цель изобретения - создание более эффективных веществ этого класса. Синтез ведут из N.N-дифенилгуанидина и 0-изопропилового эфира метилфосфоно- вой кислоты при 100°С в течение 5 ч. Выход 86%; т. пл. 134°С; брутто-ф-ла СчтНазМзОзР. Новый ускоритель вулканизации обеспечивает снижение времени вулканизации резиновых смесей до 12,5 против 17 мин для дифенилгуанидина и 14 мин для гуанифоса. Новое соединение как противостаритель резин обеспечивает коэффициенты сохранения свойств вулканизатов после теплового старения при 100°С в течение 72 ч 0,89 (по сопротивлению разрыву) и 0,96 (по относительному удлинению) против соответственно 0,8 и 0,91 для гуанифоса и 0,65-0,83 в случае смеси противостарителей - неозона Д и диафена ФП. 3 табл. W Ё

Дифенилгуанидин Гуанифос Гуанфосфонат (I) Неозон Д Диафен ФП

0,6 0,5

Условное напряжение при 300% удлинении, МПа

Сопротивление разрыву, МПа

Относительное удлинение , %

Относительная остаточная деформация после разрыва, %

Эластичность по отскоку, %

Твердость по Шор, А, ед

Коэффициенты сохранения свойств вулканизатов после теплового старения

Сопротивление разрыву

Относительное удлинение

Таблица2

0,9

0,95 1,2 0,95

17,819,3 20,0 19,3

780

800750760

70

68

69

71

37

39

40

40

0,660,65 . 0,80 0,89

0.330,83 0,91 0,96