СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЛАСТИФИЦИРОВАННОЙ КОМПОЗИЦИИ НА ОСНОВЕ СЕРЫ Советский патент 1970 года по МПК C08L81/04 C08K3/06 

Изобретение относится к способу получения пластифицированной серусодержащей композиции..

Известеп способ получения пластифицированной композиции па оспове серы путем смешивання и нагревания серы ц иластификатора (алкилендимеркаптана или гетероцепного алкилендимеркаптана, в котором гетероатомом является кислород или сера).

Для расширения ассортимента серусодержащнх пластификаторов предлагается в качестве последних применять продукты взаимодействия эипсульфидов с иолимеркаптанами.

В качестве эиисульфида могут быть применены такие соединения как этиленсульфид, пропиленсульфпд, 1-бутеисульфид, циклогексепсульфид, а в качестве нолимеркаптаиа - соединения общей формулы SH-R-(SH),,,

где R - радикал (алкил, циклоалкнл, арил, алкарил), содержащий до 20 атомов углерода включительно;

п - целое число, равное 1 или 2.

К числу указанных меркаптанов относятся димеркаптоциклогексан, димеркаптоциклонентан, димеркаптометилциклогексан, димеркаптоэтилциклогексан, димеркапто-а-терпинен, дипеитендпмеркаптап, дпмеркаптодициклопентадиен, димеркапто-ди(метилциклопентан), тримеркаптоциклододекан, димеркаптоциклооктан,

димеркаптоэтан, дпмеркаптопронан, днмеркаптобутан, димеркаптоднэтиловый эфир, димеркаитотрпэтиленглпколь, димеркаптогексан, димеркаптодекан, дитпоглпколевый эфир этиленгликоля и димеркаптопропионовый эфир этиленгликоля, димеркаптобензол, дпмеркаптопафталии и антрацендимеркаптан, димеркаптометилбензол, димеркаптоэтилбензол, димеркаптостпрол, димеркантонзопропилбензол, димеркаптоксилол, димеркаптотолуол и п-димеркаптодиэтплбепзол. Предпочтительны те меркапты, которые имеют меркаптоэтильный или иропильный заместитель, например димеркаптоэтилциклогексан, димеркаптоизонропилциклогексан, дииеягендимеркаптан, димеркаитоэтплбензол, димеркаптоизопронилбензол, дпмеркаптоэтплтолуол и т. н.

Взаимодействие эпнсульфнда с нолимеркаптаном (реакционная смесь содержит по крайней мере 1 или 2 моль эписульфида на 1 моль полпмеркаптана) осуществляют в массе или в растворителе (алифатические спирты, например этанол, проианол, бутанол; эфиры, такие как диметиловый и диэтиловый; кетоны, в частиости ацетон, диэтилкетон, метилпропнлкетоп; ароматнческие углеводороды - бензол, ксилол, толуол) при температуре О-100°С (предпочтительно 40-65°С) в присутствии кислого или основного катализатора (трехфтослово, фтористый водород НЛП гидроокись натрия, гидроокись кальция, этилат натрия, триэтнламин, пиридин и пиперидин). Для получения пластифицированной композиции серу и пластификатор берут в отпошении от 99 : 1 до 1:1 (предпочтительно, от 95:5 до 4:1). Кроме серы и пластификатора, композиция может быть дополнена различными наполнителями: сульфатами, силикатами, двуокисью кремния, мукой - соевой, табачной, древесной или мукой из скорлупы грецких орехов, различными глинами - каолином, бентонитом, нластичной и огнеупорной глиной, белилами или пигментами (из которых наиболее подходящие - двуокись титана, «ганза желтый и «толупдин желтый), а также бактерицидными веществами, например о-бензил-п-хлорфенилом, пентахлорфенолом или пентахлорфенолятом натрня. В состав композиций при необходимости дополнительно могут быть введены в количестве менее 1,5 вес. % щелочные агенты - любые вещества, водные растворы которых имеют рН свыще 7, например третнчные амины (триметиламин, триэтпламин, пиридин), алкоголяты металлов (метилат натрия, трет -бутилат калия), анионообменные смолы, карбонаты, гидроокиси и окислы щелочных и щелочноземельных металлов. Наиболее предпочтительными щелочными агентами являются гидроокиси натрия или калия, карбонаты цезия, калия или аммония, бикарбонаты калия или рубидия. Однако введение агентов, облегчающих взаимодействие серы и пластификатора, не обязательно; предпочтительно, чтобы композиция не содержала щелочного агента. Пластифицированную композицию готовят или смещиваннем исходных материалов в сухом виде с последующим прогревом смеси при 118-250°С или введением в предварительно расплавленную серу остальных компонентов и нагреванием смеси нри указанных темнературах (последний метод является предпочтительным). Полученную композицию, отличающуюся высокой ударостойкостью, можно использовать для маркировки мощеных поверхностей (дорог, щтреков), при этом ее наносят на чистую поверхность в нагретом состоянии (температура расплава порядка 140°С) путем разбрызгивания. Пример 1. а) В колбу емкостью 250 мл, снабженную мещалкой, холодильником, термометром и капельной воронкой, загружают 50 г (0,245 моль) дипентендимеркаптана и 0,2 е натрия, растворенного в 150 мл этанола. К смеси по каплям из капельной воронки нрибавляют 29,4 г (0,49 моль) этиленсульфнда. Реакция протекает экзотермично (температура в процессе прибавления поднимается до 50°С). После того как реакция утихнет, реакционную смесь нагревают до 60°С и поддерживают при этой ся белый полутвердый осадок отфильтровывают, растворяют в хлороформе и перегоняют под уменьщенным давлением. Выделяют 63 г белого твердого вещества с т. пл. 55°С. б) 79 вес. ч. элементарной серы в расплавленном состоянии при 135°С выливают в стакан из нержавеющей стали емкостью 250 мл, помещенный в нагревательный кожух. В этот стакан добавляют 20 вес. ч. продукта реакции, полученного по описанной выше методике, 1 вес. ч. карбоната кальция. Полученный расплав нагревают до 150°С и выдерживают при этой температуре в течение 30 мин, после чего расплав выливают в чащки для упариваиия из алюминиевой фольги (диаметром 5,08 см, высотой 1,27 см) и дают ему охладиться до комнатной температуры. Затвердевшую композицию испытывают на сопротивление удару по Гарднеру. Шарпк весом 0,454 кг опускают (падение) на образец со все возрасчающей высоты до тех пор, пока пе будет замечено образование трещины на обратной стороне образца. Ударопрочность полученного образца составляет 16,2 кг см. Ударостойкости композиций, полученных по описанному способу (п. б), но содержап;нх 89 вес. ч. элементарной серы и 10 вес. ч. того же пластификатора или 94 вес. ч. элементарной серы и 5 вес. ч. пластификатора, соответствепно превыщают 9,2 или 6,9 кг см. Пример 2. В колбу емкостью 250 мл, снабженную мещалкой, холодильником, термометром и канельной воронкой, загружают 50 г (0,248 моль) димеркаптоэтилциклогексана, 0,3 г натрня и 150 мл этанола. Затем нрн комнатной темнературе добавляют 34,2 г (0,57 моль) этиленсульфнда по каплям. Этиленсульфид добавляют в течение 30 мин (температура смеси поднимается за это время от 25 до 58°С). Получеииую смесь затем нагревают до 65°С и выдерживают при этой температуре в течение 19 час нрн непрерывном перемещивании. Полутвердый остаток отфнльтровывают, растворяют в хлороформе. После отгонки хлороформа получают 68 г продукта. б) 79 вес. ч. элементарной серы в расплавленном состоянии нрн 135°С вылнвают в стакан из нержавеющей стали емкостью 250 мл, помещенный в нагревательный кожух. В этот стакан добавляют 20 вес. ч. продукта реакции, полученного по методике, описанной в примере 2 (п. а), и 1 вес. ч. карбоната кальция. Расплав нагревают до 150°С и выдерживают при этой темнературе в течение 30 .нин, после чего его вылнвают для упаривания в чащечки нз алюминиевой фольги размером приблизительно 5,08 см в диаметре и 1,27 см в высоту и оставляют охлаждаться до комнатной температуры. Сопротивленне удару полученной твердой композиции сосгавляет 11,5 кг см. .5 цированные композиции, содержащие пластификаторы, спптезированные. из различных 6 этпленсульфидов и полимеркаптапов (см. таблицу). Таблица

ГТолученные при этом композиции (в примерах 3-5 серы 79 вес. ч., пластификатора 20 вес. ч., в примерах 6-9 серы 89 вес. ч. пластификатора 10 вес. ч.) обладают ударостойкостью в пределах 6,9-18,45 кг см.

Предмет изобретеиия

Способ получения пластифицироваииой композиции иа основе серы путем смешивания и нагревания серы и серусодержаии-ix иолисульфидиых иласгификаторов, отличающийся тем, что, с целью расширения ассортимеита серусодержащих пластификаторов, в качестве последних применяют продукты взаимодействия зиисульфидов (например, зтиленсульфида или иропиленсульфида, или 1-бутенсульфида, нли циклогексенсульфида) с полимеркаитанамн общей формулы SH-R-(SH),,,

где R - радикал (алкил, цнклоалкил, арил, алкарил), содержащий до 20 углеродных атомов включительно;

п - целое число, равное 1 илн 2.